Das Hubble-Weltraumteleskop liefert eine direkte Messung der überlebenden Kernmasse in einem ausgebrannten Stern

Astronomen haben Einblicke in Theorien über die Zusammensetzung sowie Struktur von Weißen Zwergen gewonnen. Die Astronomen setzten das Hubble-Weltraumteleskop ein, um eine neue Beobachtung zu machen. Die Masse eines einzelnen, unbefestigten Weißen Zwergsterns wurde erstmals genau geschätzt. Der Kern, der übrig bleibt, nachdem ein Stern wie die Sonne ausgebrannt ist, wird als Weißer Zwerg bezeichnet. Die Masse des Weißen Zwergs betrug 56 % der Masse der Sonne. Dies stimmt mit früheren theoretischen Vorhersagen seiner Masse überein. Darüber hinaus stützt es die aktuellen Annahmen darüber, wie sich Weiße Zwerge als Ergebnis der Entwicklung typischer Sterne entwickeln.


Die Gravitations-Mikrolinsentechnik wurde von Wissenschaftlern eingesetzt, um den Weißen Zwerg zu beobachten. Die Gravitationsverzerrung des Weltraums durch einen Zwergstern im Vordergrund verursachte eine leichte Krümmung im Licht eines Hintergrundsterns. Dies führte aufgrund der Mikrolinsenbildung zu einem vorübergehenden Versatz seiner wahren Position am Himmel, als sich der Weiße Zwerg vor ihm bewegte. Mit dieser Methode musste der Weiße Zwerg beobachtet werden. Dies liegt daran, dass die Massenbestimmungen von Weißen Zwergen in der Vergangenheit durch die Beobachtung von Weißen Zwergen in Doppelsternsystemen erhalten wurden.


LAWD 37, die Überreste eines vor einer Milliarde Jahren verstorbenen Sterns, wurden aufgrund seiner Nähe zur Erde intensiv untersucht. Die Genauigkeit von fast zwei Milliarden Sternenpositionen, die das Gaia-Projekt der ESA lieferte, ermöglichte es dem Team, sich auf den Weißen Zwerg zu konzentrieren. Infolgedessen konnten Astronomen vorhersagen, dass LAWD 37 im November 2019 kurz vor einem Hintergrundstern vorbeiziehen würde. Sie taten dies anhand von Daten aus mehreren Gaia-Messungen. Die Erstellung der Vorhersage der Ausrichtung von LAWD 37 mit einem Hintergrundstern wurde durchgeführt. Dann wurde Hubble beauftragt, die momentane Verschiebung der scheinbaren Position des Sterns am Himmel über mehrere Jahre hinweg akribisch zu überwachen, während der Weiße Zwerg vor ihm vorbeizog.


Peter McGill, der Hauptautor der Studie, arbeitet jetzt an der University of California, Santa Cruz, arbeitete aber zuvor an der University of Cambridge im Vereinigten Königreich. Peter verwendete Hubble, um sorgfältig zu quantifizieren, wie sich Licht von einem weit entfernten Stern um den Weißen Zwerg windete. Die Position des Hintergrundsterns am Himmel schien sich für kurze Zeit zu verschieben. Dies war auf die Gravitationswirkung des Zwergsterns im Vordergrund auf die Lichtbrechung zurückzuführen. Leigh Smith von der University of Cambridge bemerkte: „Trotz der Entdeckung eines so seltenen Ereignisses bleibt es äußerst schwierig, Beobachtungen durchzuführen. Die Helligkeit des Weißen Zwergs kann dazu führen, dass Streifen in unvorhersehbaren Richtungen erscheinen. Daher war jede von Hubbles Beobachtungen und ihre Grenzen untersucht, um das Ereignis zu modellieren und die Masse von LAWD 37 abzuschätzen.“


Die Zeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlichte einen Bericht über die Ergebnisse der Studie. Die rauen Bedingungen in diesem toten Stern ermöglichen es den Forschern, die Theorie der entarteten Materie zu testen. Dies ist der präzisen Messung der Masse von LAWD 37 zu verdanken. Die Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass Gaia-Daten zur Vorhersage zukünftiger Ereignisse verwendet werden können. Darüber hinaus kann das James-Webb-Weltraumteleskop, das bei Infrarotwellenlängen arbeitet, diese Ausrichtungen jetzt zusätzlich zu Hubble erkennen. Im Infrarotlicht erscheint das blaue Leuchten eines Weißen Zwergs im Vordergrund schwächer und der Hintergrundstern erscheint heller.