Гравитационная линза открыла невидимую звездную систему

Две звезды, слишком тусклые для того, чтобы их могли заметить телескопы, выдали себя гравитационной линзой, исказившей свет более далекой и яркой звезды.

Европейский космический телескоп Gaia проводит детальные астрометрические наблюдения за звездами нашей Галактики, точно фиксируя их светимости, положения и движения. В 2016 году аппарат заметил, что одна из них ведет себя очень необычно, быстро и резко меняя яркость. Такое поведение связано не с особенностями самой звезды, а с расположенным между нами и ею массивным объектом. Для телескопов он остается невидим, однако сильная гравитация искажает свет расположенной дальше звезды, выдавая его присутствие.

Гравитационная линза получила название Gaia16aye, и авторы новой статьи, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics, смогли выяснить ее природу. Подход, использованный Лукашем Вырзыковски (Łukasz Wyrzykowski) из Варшавского университета и его коллегами, может оказаться полезным для изучения других объектов, недоступных обычным методам наблюдений, — прежде всего черных дыр.

«Одиночная линза, созданная одиночным объектом, дает просто небольшой, постепенный рост яркости и затем постепенный спад, по мере того, как она проходит на фоне удаленного источника, — объясняет Вырзыковски. — В этом случае яркость не только падала резко, но и через пару недель так же резко выросла, что очень необычно».

Для дополнительного изучения необычного объекта были использованы наземные телескопы. На протяжении 500 суток наблюдений ученые видели пять таких циклов. Исследователи связали их с гравитационной линзой, созданной двойной звездой. Вращаясь, такая система создает сложную систему небольших и быстродвижущихся гравитационных линз, которые вызывают резкие изменения в яркости более далекой звезды.

Эти изменения позволили астрономам рассчитать характеристики двойной, получившей индекс 2MASS19400112+3007533, не наблюдая ее непосредственно. По оценкам ученых, она включает два красных карлика массами 57 и 36 процентов от массы Солнца, которые обращаются вокруг общего центра тяжести за 2,88 земных года.

«Мы смогли определить период вращения системы, массы ее компонентов, размеры и форму их орбит, буквально все, — говорит Лукаш Вырзыковски,— даже не видя ее». Авторы считают, что применение такого подхода к другим данным Gaia позволит найти и описать множество других объектов, видимых лишь как гравитационные линзы и недоступных другим методам.