Πώς να ζυγίζετε αστέρια με βαρυτικό φακό

Το βαρυτικό φακό είναι ένα ισχυρό εργαλείο που επιτρέπει στους αστρονόμους να μετρήσουν τη μάζα των αστεριών, ακόμη και εκείνα που είναι πολύ μακριά για να το δούμε άμεσα. Η βασική αρχή του βαρυτικού φακού είναι ότι η βαρύτητα ενός μαζικού αντικειμένου μπορεί να λυγίσει το φως από ένα αντικείμενο φόντου, προκαλώντας την εμφάνισή του παραμορφωμένη ή μεγεθυμένη. Με τη μέτρηση της ποσότητας παραμόρφωσης ή μεγέθυνσης, οι αστρονόμοι μπορούν να συμπεράνουν τη μάζα του αντικειμένου φακού.

Για να ζυγίσουμε ένα αστέρι χρησιμοποιώντας βαρυτικό φακό, οι αστρονόμοι πρέπει πρώτα να βρουν ένα αντικείμενο φόντου που βρίσκεται πίσω από το αστέρι. Αυτό το αντικείμενο φόντου μπορεί να είναι ένας γαλαξίας, ένα κβάζαρ ή ακόμα και ένα άλλο αστέρι. Μόλις βρεθεί ένα κατάλληλο αντικείμενο φόντου, οι αστρονόμοι μπορούν να χρησιμοποιήσουν τηλεσκόπια για να μετρήσουν την ποσότητα παραμόρφωσης ή μεγέθυνση που προκαλείται από τη βαρύτητα του αστεριού.

Υπάρχουν δύο κύριες μέθοδοι για τη μέτρηση της παραμόρφωσης ή της μεγέθυνσης που προκαλούνται από το βαρυτικό φακό:

* Αστρομετρία: Η αστρομετρία είναι η ακριβής μέτρηση των θέσεων των αντικειμένων στον ουρανό. Με τη μέτρηση των θέσεων του αντικειμένου υποβάθρου πριν και μετά από να περάσει πίσω από το αστέρι, οι αστρονόμοι μπορούν να υπολογίσουν την ποσότητα παραμόρφωσης που έχει συμβεί.

* Φωτομετρία: Η φωτομετρία είναι η μέτρηση της φωτεινότητας των αντικειμένων στον ουρανό. Με τη μέτρηση της φωτεινότητας του αντικειμένου υποβάθρου πριν και μετά από να περάσει πίσω από το αστέρι, οι αστρονόμοι μπορούν να υπολογίσουν την ποσότητα μεγέθυνσης που έχει συμβεί.

Μόλις μετρηθεί η παραμόρφωση ή η μεγέθυνση, οι αστρονόμοι μπορούν να χρησιμοποιήσουν μια ποικιλία μαθηματικών τεχνικών για να υπολογίσουν τη μάζα του αστεριού. Η μάζα του αστεριού είναι ανάλογη με την ποσότητα της παραμόρφωσης ή της μεγέθυνσης που προκαλείται από τη βαρύτητά του.

Ο βαρυτικός φακός έχει χρησιμοποιηθεί για να σταθμίσει μια ποικιλία αστέρων, συμπεριλαμβανομένου του ήλιου, άλλων αστεριών στον γαλαξία μας, και αστέρια σε άλλους γαλαξίες. Με τη μέτρηση των μαζών των αστεριών, οι αστρονόμοι μπορούν να μάθουν περισσότερα για τη δομή τους, την εξέλιξη και τη θέση τους στο σύμπαν.

Εδώ είναι ένας οδηγός βήμα προς βήμα για το πώς οι αστρονόμοι ζυγίζουν αστέρια χρησιμοποιώντας βαρυτικό φακό:

1. Βρείτε ένα αντικείμενο φόντου που βρίσκεται πίσω από το αστέρι.

2. Μετρήστε την ποσότητα παραμόρφωσης ή μεγέθυνσης που προκαλείται από τη βαρύτητα του αστεριού.

3. Χρησιμοποιήστε μαθηματικές τεχνικές για να υπολογίσετε τη μάζα του αστεριού

Το βαρυτικό φακό είναι ένα ισχυρό εργαλείο που επέτρεψε στους αστρονόμους να μάθουν περισσότερα για τις μάζες, τις δομές και τις εξελίξεις των αστεριών.