Sirius ja sen pieni seuralainen. Kuvahyvitys: Hubble. Klikkaa suurentaaksesi
Tähtitieteilijöille on aina ollut turhautumista, että lähin valkopäätähti on haudattu yötaivaan kirkkaimman tähden hehkuun. Tämä palanut tähtijäämä on heikko seuralainen loistavan sinivalkoisen koiratähden Sirius-talvella, joka sijaitsee Canis Majorin talvikaupungissa.
Nyt kansainvälinen tähtitieteilijäryhmä on käyttänyt NASA: n Hubble-avaruusteleskoopin innokasta silmää eristämään valon kääpiön, nimeltään Sirius B., valon. Uusien tulosten avulla he voivat mitata valkoisen kääpiön massan tarkasti sen mukaan, kuinka sen voimakas painovoimakenttä muuttuu tähden lähettämän valon aallonpituudet. Tällaiset sirius B: n spektroskooppiset mittaukset, jotka on tehty teleskoopilla katsottuna maan ilmakehästä, ovat saastuneet voimakkaasti erittäin kirkkaan Sirius-säteilyn valolta.
"Sirius B: n opiskelu on haastanut tähtitieteilijöitä yli 140 vuotta", kertoi Martin Barstow Yhdistyneen kuningaskunnan Leicesterin yliopistosta, joka on tarkkailuryhmän johtaja. "Vain Hubblella olemme vihdoinkin pystyneet saamaan tarvitsemme havainnot, jotka ovat saastuneet Sirius-valolta, jotta voimme mitata sen muutoksia aallonpituuksissa."
”Valkoisten kääpiöiden massojen täsmällinen määrittäminen on perustavan tärkeätä tähtien evoluution ymmärtämiselle. Auringostamme tulee lopulta valkoinen kääpiö. Valkoiset kääpiöt ovat myös tyypin Ia supernoova-räjähdysten lähde, joita käytetään mittaamaan kosmologisia etäisyyksiä ja maailmankaikkeuden laajenemisnopeutta. Tyypin Ia supernovoihin perustuvat mittaukset ovat olennaisia ymmärrettäessä ”pimeää energiaa”, hallitsevaa heijastusvoimaa, joka venyttää maailmankaikkeutta toisistaan. Valkoisen kääpiön massan määrittämiseen käytetty menetelmä perustuu myös yhteen Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian teoriaan; että valo menettää energiaa, kun se yrittää paeta kompaktin tähden painovoiman. "
Sirius B: n halkaisija on 7500 mailia (12 000 km), pienempi kuin maan koko, mutta on paljon tiheämpi. Sen voimakas painovoimakenttä on 350 000 kertaa suurempi kuin Maan, mikä tarkoittaa, että 150 punnan painoinen ihminen painaa 50 miljoonaa puntaa sen pinnalla. Kuuman valkoisen kääpiön pinnalta tulevan valon on kiivetä pois tästä painovoimakentästä ja venytetään prosessissa pidempään, punaisempaan valon aallonpituuteen. Tätä vaikutusta, jota Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian teoria ennustaa vuonna 1916, kutsutaan gravitaatiovälimuutosksi, ja se on helpoimmin havaittavissa tiheissä, massiivisissa ja siten pienikokoisissa kohteissa, joiden voimakkaat painovoimakentät loivat tilaa lähellä pintojaan.
Avaruusteleskoopin kuvantamisspektrografilla tehtyjen punasiirtymän Hubble-mittausten perusteella ryhmä havaitsi, että Sirius B: n massa on 98 prosenttia omasta auringostamme. Itse Siriusin massa on kaksi kertaa auringon massa ja halkaisija on 1,5 miljoonaa mailia (2,4 miljoonaa kilometriä).
Valkoiset kääpiöt ovat aurinkoomme kaltaisten tähteiden jäännösjäännöksiä. He ovat käyneet loppuun ydinpolttoaineiden lähteensä ja romahtaneet hyvin pieneksi. Sirius B on noin 10 000 kertaa vaaleampi kuin Sirius itse, joten on vaikeaa tutkia teleskoopeilla maan pinnalla, koska sen valo on uinut sen kirkkaamman kumppanin häikäisyssä. Astronomit ovat jo kauan luottaneet valkoisen kääpiön massan ja sen halkaisijan väliseen perusteelliseen teoreettiseen suhteeseen. Teoria ennustaa, että mitä massiivisempi valkoinen kääpiö, sitä pienempi on sen halkaisija. Sirius B: n painovoimaisen punasiirtymän tarkka mittaus mahdollistaa tämän avainasuhteen tärkeän havaintokokeen.
Hubble-havainnot ovat myös tarkentaneet Sirius B: n pintalämpötilan mittausta arvoksi 44 900 Fahrenheit-astetta tai 25 200 Kelvin-astetta. Itse Siriusin pintalämpötila on 18 000 Fahrenheit-astetta (10 500 Kelvin-astetta).
8,6 valovuoden päässä, Sirius on yksi lähimmistä tunnetuista tähdistä maan päälle. Stargazerit ovat seuranneet Siriusta antiikin ajoista lähtien. Sen pienikokoinen seuralainen löydettiin kuitenkin vasta vuonna 1862, jolloin tähtitieteilijät ottivat ensimmäisen kerran katseensa Siriuselle tuon ajan tehokkaimmista kaukoputkista.
Yksityiskohdat työstä ilmoitettiin kuninkaallisen tähtitieteellisen seuran kuukausitiedoissa lokakuun 2005 numerossa. Muita ryhmän osanottajia ovat Howard Bond Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md .; Matt Burleigh Leicesterin yliopistosta; Jay Holberg ja Ivan Hubeny Arizonan yliopistosta; ja Detlev Koester Kielen yliopistosta, Saksa.
Alkuperäinen lähde: HubbleSite-lehdistötiedote
