Ο Σείριος και ο μικροσκοπικός του σύντροφος. Πιστωτική εικόνα: Χαμπλ. Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Για τους αστρονόμους, ήταν πάντα μια πηγή απογοήτευσης ότι το κοντινότερο αστέρι λευκού νάνου θαμμένο στη λάμψη του λαμπρότερου αστεριού στον νυχτερινό ουρανό. Αυτό το καμένο αστρικό υπόλοιπο είναι ένας αμυδρά σύντροφος του λαμπρού μπλε-λευκού Dog Star, του Sirius, που βρίσκεται στον αστερισμό του χειμώνα Canis Major.
Τώρα, μια διεθνής ομάδα αστρονόμων έχει χρησιμοποιήσει το έντονο μάτι του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble της NASA για να απομονώσει το φως από τον λευκό νάνο, που ονομάζεται Sirius B. τα μήκη κύματος του φωτός που εκπέμπεται από το αστέρι. Τέτοιες φασματοσκοπικές μετρήσεις του Sirius B που λαμβάνονται με ένα τηλεσκόπιο που κοιτάζει την ατμόσφαιρα της Γης έχουν μολυνθεί σοβαρά από διάσπαρτο φως από το πολύ φωτεινό Sirius.
«Η μελέτη του Sirius B έχει προκαλέσει αστρονόμους για περισσότερα από 140 χρόνια», δήλωσε ο Martin Barstow του Πανεπιστημίου του Leicester του Ηνωμένου Βασιλείου, ο οποίος είναι ο ηγέτης της ομάδας παρατήρησης. «Μόνο με το Χαμπλ μπορέσαμε επιτέλους να λάβουμε τις παρατηρήσεις που χρειαζόμαστε, χωρίς μόλυνση από το φως από τον Σείριο, προκειμένου να μετρήσουμε την αλλαγή του στα μήκη κύματος.»
«Ο ακριβής προσδιορισμός των μαζών των λευκών νάνων είναι θεμελιωδώς σημαντικός για την κατανόηση της αστρικής εξέλιξης. Ο Ήλιος μας θα γίνει τελικά ένας λευκός νάνος. Οι λευκοί νάνοι είναι επίσης η πηγή των εκρήξεων σουπερνόβα τύπου Ia που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση των κοσμολογικών αποστάσεων και του ρυθμού διαστολής του σύμπαντος. Οι μετρήσεις που βασίζονται σε σουπερνόβα τύπου Ia είναι θεμελιώδεις για την κατανόηση της «σκοτεινής ενέργειας», μιας κυρίαρχης απωθητικής δύναμης που απλώνει το σύμπαν. Επίσης, η μέθοδος που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της μάζας του λευκού νάνου βασίζεται σε μία από τις βασικές προβλέψεις της θεωρίας της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν. ότι το φως χάνει ενέργεια όταν προσπαθεί να ξεφύγει από τη βαρύτητα ενός συμπαγούς αστεριού. "
Το Sirius B έχει διάμετρο 7.500 μίλια (12.000 χιλιόμετρα), μικρότερο από το μέγεθος της Γης, αλλά είναι πολύ πυκνότερο. Το ισχυρό βαρυτικό πεδίο του είναι 350.000 φορές μεγαλύτερο από τη Γη, πράγμα που σημαίνει ότι ένα άτομο 150 λιβρών θα ζύγιζε 50 εκατομμύρια κιλά στέκεται στην επιφάνειά του. Το φως από την επιφάνεια του καυτού λευκού νάνου πρέπει να βγει από αυτό το βαρυτικό πεδίο και τεντώνεται σε μεγαλύτερα, πιο κόκκινα μήκη κύματος φωτός στη διαδικασία. Αυτό το φαινόμενο, το οποίο προέβλεπε η θεωρία της Γενικής Σχετικότητας του Αϊνστάιν το 1916, ονομάζεται βαρυτική ερυθρή μετατόπιση και είναι πιο εύκολα ορατό σε πυκνά, ογκώδη και συνεπώς συμπαγή αντικείμενα των οποίων τα έντονα βαρυτικά πεδία στρεβλώνουν χώρο κοντά στις επιφάνειές τους.
Με βάση τις μετρήσεις του Hubble του ερυθρού βάρδιου, που έγιναν με το Spectrograph Διαστημικού Τηλεσκοπίου, η ομάδα διαπίστωσε ότι το Sirius B έχει μια μάζα που είναι 98 τοις εκατό εκείνης του δικού μας Ήλιου. Ο ίδιος ο Σείριος έχει μάζα δύο φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο και διάμετρο 1,5 εκατομμυρίων μιλίων (2,4 εκατομμύρια χιλιόμετρα).
Οι λευκοί νάνοι είναι τα απομεινάρια των αστεριών που μοιάζουν με τον Ήλιο μας. Έχουν εξαντλήσει τις πηγές πυρηνικών καυσίμων και έχουν καταρρεύσει σε πολύ μικρό μέγεθος. Το Sirius B είναι περίπου 10.000 φορές πιο αχνό από το ίδιο το Sirius, γεγονός που καθιστά δύσκολη τη μελέτη με τηλεσκόπια στην επιφάνεια της Γης, επειδή το φως του κατακλύζεται από το έντονο φως του φωτεινότερου συντρόφου του. Οι αστρονόμοι στηρίζονται από καιρό σε μια θεμελιώδη θεωρητική σχέση μεταξύ της μάζας ενός λευκού νάνου και της διαμέτρου του. Η θεωρία προβλέπει ότι όσο πιο μαζικός είναι ένας λευκός νάνος, τόσο μικρότερη είναι η διάμετρος του. Η ακριβής μέτρηση της βαρυτικής μετατόπισης του Sirius B επιτρέπει μια σημαντική δοκιμή παρατήρησης αυτής της βασικής σχέσης.
Οι παρατηρήσεις του Χαμπλ έχουν επίσης βελτιώσει τη μέτρηση της θερμοκρασίας επιφανείας του Sirius B σε 44.900 βαθμούς Φαρενάιτ ή 25.200 βαθμούς Κέλβιν. Ο ίδιος ο Σείριος έχει θερμοκρασία επιφάνειας 18.000 βαθμούς Φαρενάιτ (10.500 βαθμούς Κέλβιν).
Σε απόσταση 8,6 ετών φωτός, ο Σείριος είναι ένα από τα πιο κοντινά γνωστά αστέρια στη Γη. Οι Stargazers έχουν παρακολουθήσει τον Σείριο από την αρχαιότητα. Ο μικροσκοπικός του σύντροφος, ωστόσο, δεν ανακαλύφθηκε μέχρι το 1862, όταν πρωτοσκόπησαν για πρώτη φορά από αστρονόμους που εξέταζαν τον Σείριο μέσω ενός από τα πιο ισχυρά τηλεσκόπια εκείνης της εποχής.
Λεπτομέρειες για το έργο αναφέρθηκαν στο τεύχος Οκτωβρίου 2005 των Μηνιαίων Ειδοποιήσεων της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας. Άλλοι συμμετέχοντες στην ομάδα περιλαμβάνουν τον Howard Bond του Επιστημονικού Ινστιτούτου Διαστημικού Τηλεσκοπίου, Βαλτιμόρη, Md. Matt Burleigh του Πανεπιστημίου του Λέστερ Ο Jay Holberg και ο Ivan Hubeny του Πανεπιστημίου της Αριζόνα. και Detlev Koester του Πανεπιστημίου του Kiel, Γερμανία.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων HubbleSite
