Астрономи з’ясували, що зірки відбивають світло

Прийнято думати, що зірки виробляють більшу частину світла у Всесвіті, в той час як планети, супутники, пил і газ його відбивають. Однак з’ясувалося, що зірки теж відбивають світло – перш ми цього не помічали, так як кількість цього відбитого світла мізерно мало.

Джерелом цього висновку стало нове дослідження подвійних зірок-близнюків, розташованих на спіральній взаємній орбіті, кожна з яких відображає невелику кількість світла іншої. Головним об’єктом вивчення астрономів стала Спіка – система з двох зірок, які знаходяться на відстані близько 250 світлових років у сузір’ї Діви і обертаються відносно одна одної з періодом приблизно в чотири дні. Результати вчених опубліковані в журналі Nature Astronomy.

В ході роботи і спостережень команда астрономів з Університету Нового Південного Уельсу в Австралії виявила, що поляризація світла або орієнтація його хвилі змінюються в залежності від орбіти двох зірок. Світло, яке поширюється прямо, не поляризоване і коливається в декількох площинах одночасно. Коли воно відбивається від неметалевої поверхні, то стає поляризованим і коливається тільки в одній площині. В ході спостереження за поляризованим світлом, що виходить від подвійної зірки, фахівці зафіксували відображення, тому для уточнення даних вони вдалися до комп’ютерних моделей.

«Ми змогли визначити, що величина поляризації, яку ми спостерігали, була точно такою ж, як і було передбачено моделлю відбитого світла. Наше моделювання показало, що зірки, насправді, досить погано відображають світло. Наприклад, Сонце відображає менше 0,1 відсотка падаючого світла. Однак для більш гарячих зірок, таких як компоненти зірки Спіка, з температурами від 20 до 25 тисяч кельвінів цей показник збільшується до декількох відсотків. Але загальна кількість відбитого світла, що виходить від цієї системи, все ще досить невелика », – говорить фізик Джеремі Бейлі (Jeremy Bailey) з Університету Нового Південного Уельсу. 

За словами дослідників, загальна кількість відбитого світла становить всього кілька відсотків від падаючого світла, але його можна легко розпізнати, оскільки воно вкрай поляризоване. В рамках дослідження вчені розробили власні високоточні поляризатори, додавши тим самим новий інструмент в наявний набір методів для виявлення подвійних зірок. Так, орбіти зірок в бінарній системі розташовані дуже близько одна до одної, а тому оптично їх розділити неможливо. Однак вони все одно будуть відбивати світло одна одної, тому саме за допомогою поляризації можна дізнатися, що система бінарна.

Що це дає?

Крім того, новий спосіб може допомогти дізнатися деякі подробиці про подвійні зоряні системи. Наприклад, поляризація системи Спіка показала, що вона рухається за годинниковою стрілкою, підтвердивши попередні результати. Крім цього, як зауважив Бейлі, спосіб можна використовувати для визначення маси подвійних зірок.

Разом з тим метод буде не такий корисний при вивченні одиночних зірок, тому що вони, як правило, рідко розташовані досить близько до іншого джерела світла. Будь-яке світло, яке вони відображають, приходить здалеку, його просто недостатньо для виявлення і використання. Однак у більшості зірок (близько 85 відсотків) є подвійні супутники: астрономи вважають, що більшість зірок, якщо не всі, народжуються парами, але деякі з часом втрачають близнюків. Це означає, що вивчення подвійних пар насправді може бути дуже важливим для дослідження зірок в цілому. Команда вчених буде застосовувати і перевіряти свій метод на інших подвійних зірках.