Die Bahn des Lichts von einem Stern, das einen massereichen Himmelskörper wie einen Exoplaneten passiert, wird gekrümmt und ein Beobachter, der in Richtung des Sterns blickt, wird dessen Bild verzerrt sehen. Wie ein Objekt, das durch den Stiel eines Weinglases betrachtet wird, könnte das Abbild des Sterns sogar in zwei helle Spitzen deformiert werden.
Dass Masse Licht auf diese Weise beeinflussen kann, wurde erstmals im Jahr 1919 bestätigt, aber einige der kleineren Effekte wurden erst in den letzten 25 Jahren registriert. Bei einem dieser Effekte, dem Mikrogravitationslinseneffekt, wird ein Aufblitzen erzeugt, wenn die Bahn eines sich bewegenden (und sonst möglicherweise unbekannten) Himmelskörpers zufällig vor einem Stern vorbeiläuft und die Helligkeit des Sterns kurzzeitig ansteigt.
Das Weltraumteleskop Spitzer umkreist die Sonne auf einer erdfolgenden Umlaufbahn und ist momentan etwa 1,66 Astronomische Einheiten von der Erde entfernt (eine Astronomische Einheit ist die durchschnittliche Distanz zwischen Erde und Sonne). Wissenschaftler hatten vermutet, dass eine Parallaxenmessung die Entfernung zu dem dunklen Objekt feststellen würde, wenn es jemals möglich werden sollte, ein Aufblitzen durch den Mikrogravitationslinseneffekt von zwei weit getrennten Beobachtungspunkten zu sehen. Die Parallaxe ist die scheinbare Winkelabweichung zwischen den Positionen des Sterns an zwei unterschiedlichen Beobachtungsstandorten.
Seit 2014 hat Spitzer tatsächlich die Parallaxen von hunderten Mikrogravitationslinseneffekten erfolgreich gemessen. In all diesen Fällen wurde Spitzer allerdings verwendet, nachdem bodengestützte Beobachtungen bereits vorher ein Mikrogravitationslinsenereignis identifiziert hatten.
Die Astronomen Jennifer Yee, Y. Jung und In-Gu Shin vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) waren Teil eines Teams, das Spitzer nutze, um das erste Mikrogravitationslinsenereignis aufzuzeichnen, bei dem nur Spitzer (und kein erdgebundener Ort) einen Doppelblitz sah. Obwohl das prinzipiell immer möglich war, wurde der Effekt nie zuvor beobachtet. Das beweist, dass manche Doppelspitzensignale übersehen werden können, wenn nur erdgebundene Beobachtungen verwendet werden.
Das Ergebnis erhöht die Bedeutung von Spitzer-Beobachtungen jenseits der einfachen Parallaxenmessung, um Bilder mit Mehrfachspitzen einzubinden und damit eine genauere Einordnung der Gravitationslinse zu erlauben. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei der Mikrogravitationslinse um ein Doppelsystem mit einem massearmen Stern und einem umkreisenden Begleiter.
Abhandlung: “OGLE-2017-BLG-1130: The First Binary Gravitational Microlens Detected from Spitzer Only” von Tianshu Wang et al. ApJ 860, 25 (2018).
(THK)
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