אשכול גלקסי אבל 2218 מעוות את האור מכמה גלקסיות רחוקות יותר. אשראי תמונה: ESO. לחץ להגדלה.
חמישים שנה לאחר מותו, עבודתו של אלברט איינשטיין עדיין מספקת כלים חדשים להבנת היקום שלנו. צוות בינלאומי של אסטרונומים השתמש כעת בתופעה שנבאה לראשונה על ידי איינשטיין בשנת 1936, המכונה עדשת כבידה, כדי לקבוע את צורת הכוכבים. תופעה זו, כתוצאה מהשפעת הכובד על קרני האור, הביאה להתפתחות של טכניקות אופטיקה כבידתיות, ביניהן מיקרו-כריתת גרביטציה. זו הפעם הראשונה בה משתמשים בטכניקה ידועה זו כדי לקבוע את צורת הכוכב.
מרבית הכוכבים בשמיים הם דמויי נקודה, מה שמקשה מאוד על הערכת צורתם. ההתקדמות האחרונה באינטרפרומטריה אופטית אפשרה למדוד את צורתם של כמה כוכבים. ביוני 2003, למשל, הכוכב Achernar (אלפא ארידאני) התגלה ככוכב הכי שטוח שנראה אי פעם, באמצעות תצפיות של אינטרפרומטר הטלסקופ הגדול מאוד (ראה הודעה לעיתונות של ESO לפרטים על תגלית זו). עד כה דווחו רק מעט מדידות של צורת הכוכבים, בין היתר בגלל הקושי לבצע מדידות כאלה. חשוב, עם זאת, לקבל קביעות מדויקות נוספות של צורת הכוכבים, מכיוון שמדידות כאלה מסייעות לבחון מודלים מהממים התיאורטיים.
לראשונה, צוות בינלאומי של אסטרונומים [1], בראשות נ. ג'. רטטנברי (ממצפה הכוכבים ג'ודרל, בריטניה), השתמש בטכניקות העדשת כבידה בכדי לקבוע את צורת הכוכב. טכניקות אלה מסתמכות על כיפוף הכבידה של קרני האור. אם אור שמקורו ממקור בהיר עובר קרוב לאובייקט מסיבי בחזית, קרני האור יהיו כפופות, ותמונת המקור הבהיר תשתנה. אם האובייקט המסיבי בחזית ('העדשה') הוא דמוי נקודה ומתואם בצורה מושלמת עם כדור הארץ והמקור הבהיר, התמונה המשונה כפי שנראתה מכדור הארץ תהיה צורת טבעת, מה שמכונה 'טבעת איינשטיין'. עם זאת, מרבית המקרים האמיתיים שונים ממצב אידיאלי זה, והתמונה שנצפתה משתנה בצורה מסובכת יותר. בתמונה למטה מופיעה דוגמה לעדשות כבידה על ידי אשכול גלקסי מאסיבי.
מיקרו-כריתת גרביטציה, כפי ששימשו רטנברי ועמיתיו, מסתמכת גם על הסטה של קרני האור על ידי כוח הכובד. מיקרולנסציה של הכבידה הוא המונח המשמש לתיאור אירועי עדשת הכבידה שבהם העדשה אינה מסיבית מספיק כדי לייצר תמונות ניתנות לפיתרון של מקור הרקע. ניתן עדיין לזהות את ההשפעה מכיוון שהתמונות המעוותות של המקור בהירות יותר מהמקור שלא הותלה. ההשפעה הנצפית של מיקרולנסציה של הכבידה היא אפוא הגדלה לכאורה של מקור הרקע. במקרים מסוימים, אפקט המיקרו-רנסנס עשוי להגדיל את בהירותו של מקור הרקע בגודל של עד 1000. כפי שכבר ציין איינשטיין, ההתאמות הנדרשות לאפקט המיקרו-רנסציה שייצפו הן נדירות. יתר על כן, ככל שכל הכוכבים בתנועה, ההשפעה חולפת ולא חוזרת. אירועי מיקרולנס מתרחשים לאורך זמן משבוע לחודשים, ומחייבים גילוי סקרים ארוכי טווח. תוכניות סקר כאלה קיימות מאז שנות התשעים. כיום פועלים שני צוותי סקר: שיתוף פעולה ביפן / ניו זילנד המכונה MOA (Microlensing Observations in Astrophysics) ושיתוף פעולה פולני / פרינסטון המכונה OGLE (ניסוי עדשת כבידה אופטית). צוות ה- MOA צופה מניו זילנד וצוות OGLE מצ'ילה. הם נתמכים על ידי שתי רשתות מעקב, MicroFUN ו- PLANET / RoboNET, הפועלות כתריסר טלסקופים ברחבי העולם.
טכניקת המיקרונזיה מיושמת לחיפוש אחר חומר אפל סביב שביל החלב שלנו וגלקסיות אחרות. טכניקה זו שימשה גם לאיתור כוכבי לכת המסתובבים סביב כוכבים אחרים. לראשונה הצליחו רטנברי ועמיתיו לקבוע את צורת הכוכב בטכניקה זו. אירוע המיקרונזיה ששימש התגלה ביולי 2002 על ידי קבוצת ה- MOA. האירוע נקרא MOA 2002-BLG-33 (להלן MOA-33). בשילוב התצפיות על אירוע זה על ידי חמישה טלסקופים מבוססי קרקע יחד עם תמונות HST, ביצעו רטנברי ועמיתיו ניתוח חדש של אירוע זה.
עדשת האירוע MOA-33 הייתה כוכב בינארי, ומערכות עדשות בינאריות כאלה מייצרות עקומות אור מיקרולניות שיכולות לספק מידע רב אודות המקור והן על מערכות העדשות. הגיאומטריה הספציפית של מערכות הצופה, העדשות והמקורות במהלך אירוע המיקרו-סינון של MOA-33 פירושה שההגדלה התלויה בזמן של כוכב המקור הייתה רגישה מאוד לצורתו המקורית עצמה. צורתו של כוכב המקור באירועי מיקרולנס בדרך כלל מניחה שהיא כדורית. הצגת פרמטרים המתארים את הצורה של כוכב המקור לניתוח אפשרו לקבוע את צורתו של כוכב המקור.
רטנברי ועמיתיו העריכו כי כוכב הרקע של MOA-33 מוארך מעט, ויחס בין הרדיוס הקוטבי לקו המשווה הוא 1.02 -0.02 / + 0.04. עם זאת, בהתחשב בחוסר הוודאות של המדידה, לא ניתן לשלול לחלוטין צורה עגולה של הכוכב. באיור שלהלן משווה את צורתו של כוכב הרקע של MOA-33 לזה שנמדד לאחרונה עבור אלטאיר ואחרנר. בעוד ששניהם Altair וגם Achernar הם רק כמה וכמה parsecs מכדור הארץ, כוכב הרקע של MOA-33 הוא כוכב מרוחק יותר (כ 5000 Parsec מכדור הארץ). אכן, ניתן ליישם טכניקות אינטרפרומטריות רק על כוכבים בהירים (ובכך קרובים). נהפוך הוא, טכניקת המיקרונזינג מאפשרת לקבוע את צורתם של כוכבים רחוקים בהרבה. אכן, אין כיום טכניקה חלופית למדידת צורתם של כוכבים רחוקים.
אולם טכניקה זו דורשת תצורות גיאומטריות ספציפיות מאוד (ונדירות). משיקולים סטטיסטיים, הצוות העריך שכ- 0.1% מכל אירועי המיקרו-רנסינג שהתגלו יהיו עם התצורות הנדרשות. כ -1000 אירועי מיקרולינסציה נצפים מדי שנה. עליהם להיות רבים יותר בעתיד הקרוב. קבוצת MOA מזמינה נכון להיום טלסקופ חדש רחב היקף 1.8 מ 'המסופק ביפן שיגלה אירועים בקצב מוגבר. כמו כן, קבוצה בהובלת ארה"ב שוקלת תכניות למשימה מבוססת חלל בשם Microlensing Planet Finder. זה מתוכנן לספק מפקד של כל סוגי כוכבי הלכת בתוך הגלקסיה. כתוצר לוואי הוא גם יגלה אירועים כמו MOA-33 ויספק מידע על צורות הכוכבים.
המקור המקורי: מצפה הכוכבים בבנק ג'ודר
