Forskere beviser, at binære stjerner reflekterer lys fra hinanden

UNSW-astronomer har vist, at binære stjerner - to stjerner låst i kredsløb om hinanden - reflekterer lys såvel som udstråler det, afslører nye måder at opdage deres på.

En af de første ting, vi lærer i astronomi, er, at nogle af objekterne på himlen (Solen og stjernerne) producerer deres eget lys, hvorimod andre (Månen og planeterne) kun er synlige, fordi de reflekterer lys fra Solen.

Men reflekterer Solen og stjernerne også noget af det lys, der falder på dem?

Dette er et spørgsmål, som forskere fra UNSW Sydney og Western Sydney University ønskede at finde ud af, hvilket ganske overraskende, er blevet lidt undersøgt af astronomer.

I deres papir udgivet i Natur astronomi , forskerne viste, at stjerner faktisk reflekterer lys, og at dette reflekterede lys kunne være et nyttigt værktøj for astronomer.

Stjernereflektion er mest betydningsfuld i et tæt binært system, hvor to stjerner er i kredsløb om hinanden. Sådanne binære systemer menes almindelige, med de fleste af stjernerne i universet menes at have binære ledsagere.

Forskerne studerede den klare stjerne Spica (Alpha Virginis), som faktisk er to varme stjerner, der kredser om hinanden med en periode på kun fire dage. De fandt ud af, at stjernens lys er polariseret på en måde, der varierer, når stjernerne bevæger sig rundt i deres baner.

Professor Jeremy Bailey, fra UNSW's School of Physics, sagde det normalt, lyset fra en stjerne er upolariseret, hvilket betyder, at den vibrerer i mere end ét plan. Men når lys fra en stjerne reflekterer en andens, det vil blive polariseret, med vibrationerne fra lysbølger, der nu rejser i en enkelt slette.

Han sagde, at det er en proces, der ligner den måde, lys polariseres på, når det reflekteres fra en vand- eller glasoverflade. giver os mulighed for at reducere blænding ved hjælp af polariserede solbriller.

"Vi var i stand til at bestemme, at mængden af ​​polarisering, vi observerede, var præcis den, der var forudsagt for en model med reflekteret lys, " sagde professor Bailey.

"Vores modellering viste, at stjerner faktisk er ret dårlige reflektorer af lys. Solen, for eksempel, reflekterer mindre end 0,1 procent af det lys, der falder på den.

"Imidlertid, for varmere stjerner, såsom komponenterne i Spica, med temperaturer på 20, 000 til 25, 000 grader Kelvin, mængden af ​​refleksion stiger til nogle få procent. Den samlede mængde af reflekteret lys, der kommer fra Spica-systemet er, imidlertid, stadig meget lille."

Professor Bailey sagde, at grunden til, at denne opdagelse var vigtig, var, at den nu vil give astronomer mulighed for at måle egenskaber af stjerner, som de ikke let kan måle for enkeltstjerner.

"Det giver en måde at detektere binære systemer, der ikke kunne detekteres med andre metoder - især binære med face-on orbits - og en måde at måle masser for et bredere udvalg af binære, end det er muligt i øjeblikket, " han sagde.

"Enkelte stjerner har ikke en lyskilde i nærheden (såsom den binære følgesvend), og så der er ingen måde, vi kunne måle den lille mængde af reflekteret lys."

Ifølge professor Bailey, Det, der gør observationen af ​​stjernereflekteret lys mulig, er det faktum, at lyset er meget polariseret og målbart med de meget følsomme astronomiske polarimetre, som han og hans UNSW-kolleger har udviklet.

"Til dette arbejde brugte vi tre forskellige teleskoper inklusive UNSW's eget observatorium, som er placeret på campus. Det lille 35 cm teleskop her blev brugt til at lave de fleste observationer inkluderet i denne undersøgelse, " han sagde.

Professor Bailey sagde, at han og hans medforskere nu tester deres teknikker på andre binære systemer og mener, at polariseringsteknikken kan åbne nye muligheder for studiet af binære stjerner.

"Vi forventer, at det vil fungere endnu bedre for varmere stjerner, og det kunne bruges til at finde binære systemer, der ikke kan detekteres med andre metoder, og at studere binære stjernebaner og egenskaber, " han sagde.