Bílý trpaslík Stein 2051 B. Kredit: STSI.

Hubbleho vesmírný dalekohled uskutečnil náročné a průlomové pozorování. Podařilo se mu zachytit, jak blízký bílý trpaslík, tedy vyhořelá hvězda, co bývala podobná našemu Slunci, svou gravitací ohýbá světelné záření vzdálené hvězdy. Je to vůbec poprvé, co tento jev, který vyplývá z teorie relativity, vědci pozorovali u jiné hvězdy než je Slunce. Je to fantastický úspěch, ale ani tentokrát se překvapení nekonalo. Einsteinova obecná relativita potvrdila, že ještě nepatří do starého železa.

Kailash Sahu. Kredit: Space Telescope Science Institute.

Astronom Kailash Sahu z institutu Space Telescope Science Institute (STSI) a jeho kolegové velmi pečlivě pozorovali bílého trpaslíka jménem Stein 2051 B ze souhvězdí Žirafy. Je od nás vzdálený 17 světelných let, což z něj dělá šestého nejbližšího bílého trpaslíka. Sahu s kolegy ověřili, že bílý trpaslík svou gravitací ovlivňuje záření vzdálené hvězdy, které jsou z našeho pohledu za tímto trpaslíkem. Z míry zkreslení záření vzdálených objektů navíc dokázali vypočítat hmotu zmíněného bílého trpaslíka. Odpovídá 67 procentům hmoty našeho Slunce.

Podle astrofyzika Piera-Emmanuea Tremblaye z britské University of Warwick, který se nepodílel na tomto výzkumu, šlo o nesmírně obtížné pozorování, jehož výsledky jsou opravdu skvělé. Studii Sahuova týmu v těchto dnech publikoval časopis Science a její autoři ji prezentovali na aktuálním setkání Americké astronomické společnosti v texaském Austinu.

Bílí trpaslíci nebývají extra jasní, ale ty blízké můžeme jakž takž pozorovat. Trpaslík Stein 2051 B je navíc tak blízko, že se z našeho pohledu pohybuje po obloze rychleji, než většina ostatních hvězd. A občas zakryje nějakou vzdálenější hvězdu. Sahu a spol. si zjistili, že během roku 2014 bude tento bílý trpaslík přecházet přímo přes hvězdu, která je od nás mnohem dál, asi 5 tisíc světelných let. Pak si objednali pozorovací čas na Hubbleho vesmírném dalekohledu.

Trpaslíka a vzdálenou hvězdu pozorovali celkem osmkrát, mezi říjnem 2013 a říjnem 2015. Při tom se jim povedlo zachytit zcela nepatrné posuny obrazu vzdálené hvězdy. Bylo to prý, jako kdyby pozorovatel z Londýna sledoval mravence, jak se pohybuje na minci, která leží na Rudém náměstí v Moskvě. Byl to neuvěřitelný výkon a nakonec se badatelům povedlo potvrdit, že gravitace trpaslíka Stein 2051 B skutečně ohýbá světlo přicházející od vzdálené hvězdy.

Ilustrace pozorování bílého trpaslíka Stein 2051 B. Kredit: NASA, ESA, and A. Feild (STScI).

Přísně vzato, něco podobného jsme pozorovali už prakticky před sto lety. Britský astronom Arthur Eddington a jeho spolupracovníci v roce 1919 úspěšně pozorovali ohyb světla v gravitačním poli naší hvězdy, tedy Slunce, během úplného zatmění Slunce. A potvrdili tím tehdy Einsteinovu teorii relativity. Mnohem později se také astronomům podařilo pozorovat ohyb záření vzdálených galaxií, kdy světlo ohýbá gravitace bližších galaxií. Teď to ale bylo poprvé, kdy tohle někdo pozoroval u jednoho objektu, co ale není Slunce, v tomto případě u bílého trpaslíka.

Tento fenomén se nazývá astrometrické mikročočkování (anglicky astrometric microlensing). Podle Martina Dominika ze skotské University of St Andrews můžeme v dohledné době čekat další podobné objevy. Dominik věří evropské vesmírné observatoři Gaia, která mapuje přesné pozice miliardy hvězdy. Prý by mohla zachytit až tisícovku případů takového mikročočkování. Ani Sahu s kolegy nezahálejí. Teď si brousí zuby na Proximu Centauri, momentálně nejbližší hvězdu v našem okolí. Proxima právě přechází přes vzdálenou hvězdu a Sahu a spol. to fotí Hubbleovým dalekohledem.

Video:  Einstein's Theory of General Relativity Used to Weigh Star

Literatura
Nature News 7. 6. 2017. Science 356: 1046–1050.