Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Хаббл наблюдает линзирование на ЧД  (Прочитано 2960 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн FomaАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 810
  • Благодарностей: 332
    • Сообщения от Foma
Недавно обзор MOA обнаружил событие микролинзирования чрезвычайно большой длительности -  MOA 2019-BLG-284 . Событие наблюдается почти год, скоро достигнет максимума и пока хорошо ложится на модельную кривую с временем пересечения кольца Эйнштейна tE~1400 дней. 



Большое  tE указывает на большую массы линзы,  вероятно это черная дыра с массой не менее 20 Msun. Ничего подобного в микролинзировании пока не наблюдалось, бывали единичные кандидаты ~3-5 Msun, но в основном ЧД таких масс известны разве что из наблюдений гравитационных всплесков на LIGO/VIrgo.
Для уточнения ситуации было запрошено наблюдательное время из директорского резерва на Хаббле (DDT 16067). Первые наблюдения прошли 13 марта, еще несколько планируются вплоть до сентября. Если это действительно массивная черная дыра, радиус кольца Эйнштейна должен быть достаточно велик (десятки миллисекунд дуги) и вместо точечного источника Хаббл должен увидеть размытое вытянутое пятнышко, состоящее из собственно звезды и двух ее линзированных изображений



Если масса ЧД окажется совсем большой (>100 Msun), Хаббл сможет непосредственно разрешить всю картину. Если масса соответствует текущим умеренным оценкам, то мы хотя бы должны увидеть, как пятнышко  будет поворачиваться по мере движения линзы перед далекой звездой.
В случае успеха будут получены данные по ЧД наименее изученного, но наиболее интересного диапазона - 10...100 Msun. Среди астрофизических черных дыр, входящих в двойные системы, такие объекты малоизвестны и редки. Возможно часть из них относится к первичным черным дырам, которыми иногда объясняют феномен темной материи (ТМ). С помощью того же линзирования установлено, что ЧД малых масс не могут составлять значимую долю ТМ  в нашей галактике, но для более массивных ЧД наблюдательные ограничения слабы.


Текущие пределы на долю первичных черных дыр в темной материи

И вот теперь в белых пятнах на диаграмме может найтись новая популяция массивных объектов - и не каких-то абстрактных ЧД, сливающихся в далекой галактике с излучением гравитационных волн, а наших непосредственных соседей.

Оффлайн FomaАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 810
  • Благодарностей: 332
    • Сообщения от Foma
Re: Хаббл наблюдает линзирование на ЧД
« Ответ #1 : 08 Дек 2020 [19:30:02] »
Согласно архиву HST наблюдения были успешно проведены 13 марта, 17 мая и 14 сентября. Фотометрия MOA по состоянию до середины октября показывает продолжающийся рост яркости и конца этому не видно:





Похоже, что продолжительность события и его интенсивность будут куда больше, чем предполагалось изначально. Если это действительно линзирование на черной дыре, она явно массивнее исходных оценок. Может быть это даже пара ЧД.
В любом случае транзиент загадочный и интересный. Еще несколько месяцев в том же духе и его без проблем смогут мониторить даже любители, те, кому доступно склонение δ=-30.

Оффлайн Maki

  • *****
  • Сообщений: 7 913
  • Благодарностей: 271
  • Мне нравится эта жизнь
    • Сообщения от Maki
Re: Хаббл наблюдает линзирование на ЧД
« Ответ #2 : 08 Дек 2020 [20:27:53] »
и вместо точечного источника Хаббл должен увидеть размытое вытянутое пятнышко, состоящее из собственно звезды и двух ее линзированных изображений
А может это событие дать нам больше информации о самой этой звезде?
И что это за звезда вообще?
Бинокуляр 1,0; БПШ 6х24; Vixen 130x650

Оффлайн petrovich1964

  • *****
  • Сообщений: 7 494
  • Благодарностей: 202
    • Сообщения от petrovich1964
Re: Хаббл наблюдает линзирование на ЧД
« Ответ #3 : 10 Дек 2020 [14:50:59] »
А есть ли в Галактике нечто вроде шаровых скоплений газа, которые могли бы быть линзами?
И сказал Бог: да будут светила на тверди небесной для отделения дня от ночи, и для знамений, и времен, и дней, и годов

Оффлайн FomaАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 810
  • Благодарностей: 332
    • Сообщения от Foma
Re: Хаббл наблюдает линзирование на ЧД
« Ответ #4 : 08 Апр 2021 [23:23:45] »
Похоже, что продолжительность события и его интенсивность будут куда больше, чем предполагалось изначально. Если это действительно линзирование на черной дыре, она явно массивнее исходных оценок. Может быть это даже пара ЧД.
Это действительно двойная ЧД !!
5 апреля "Хаббл" вернулся к наблюдениям  в рамках программы с говорящим названием "Detection of the Astrometric Microlensing Signal by the Binary Black Hole Candidate MOA-2019-BLG-284"  (DDT 16509). Согласно текущим оценкам событие MOA 2019-BLG-284 порождено парой ЧД примерно равных масс, при этом полная масса системы составляет не менее 10 солнечных. В силу двойственности линзы кривая блеска обещает быть довольно насыщенной: не один, а несколько острых пиков + эффекты параллакса + эффекты орбитального движения ЧД - все это позволит кардинально уточнить параметры системы. Собственно последняя фотометрия MOA показывает, что первый пик видимо уже пройден:



Судя по всему, MOA 2019-BLG-284 приходится ближайшим родственником двойным ЧД, слияния которых регулярно открывает LIGO/VIRGO.  Согласно оценкам таких двойных ЧД в нашей галактике должно быть не более миллиона,  это довольно редкий зверь и найти его - большая удача.

Оффлайн Денис Денисенко

  • Первооткрыватель сверхновых звезд
  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 2 363
  • Благодарностей: 367
  • Рост: 190+/-2
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Сообщения от Денис Денисенко
    • Будни астронома, учителя, моржа и велосипедиста
Re: Хаббл наблюдает линзирование на ЧД
« Ответ #5 : 10 Апр 2021 [01:08:02] »
Космическая обсерватория Gaia засекла это событие в августе 2020 года, когда объект поярчал на 0.65m относительно спокойного состояния, с 17.11 до 16.46. Бездушный робот Гайи присвоил этому транзиенту обозначение Gaia20dup. Весьма подходящее название для двойной черной дыры!

У Гайи кривая блеска, конечно, победнее, чем у MOA. Кстати, MOA расшифровывается как "Microlensing Observations in Astrophysics". Этот проект осуществляется уже более 20 лет (!!!) на обсерватории Маунт Джон в Новой Зеландии совместно с японцами. Начиная с 1994 года он проводился на 60-см телескопе, а в 2004 году к проекту подключился 1.8-метровый телескоп.
J0209+2832 = BS Tri, J2319+3647 = V776 And, NSV 1485 = NN Cam, V713 Cep, GRB 920925C, (130) Электра / 2UCAC 31525121 27.08.2007, 2007 VN84 = Rosetta, J1845+4831, J0733+2619, SN 2011hz, 2011ip, J1650-2426, J2112+2421, J0426+3541, 2013hi, 2013hm, 2013ho, 2014af, 2014am, PHA 2014 UR116, C/2015 K1...

Оффлайн FomaАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 810
  • Благодарностей: 332
    • Сообщения от Foma
Re: Хаббл наблюдает линзирование на ЧД
« Ответ #6 : 08 Сен 2021 [23:08:58] »
Пока MOA пополняет фотометрию новыми данными, проанализировал текущую кривую блеска с помощью кода MulensModel и попробовал подобрать параметры линзирования. Использовались 3 модели: одиночная линза, одиночная линза с эффектами параллакса, двойная линза с эффектами параллакса. Для них подгонялись следующие параметры: время пересечения кольца Эйнштейна tE, момент пика t0, прицельный параметр u0 и параллакс πE.
Предварительный вывод состоит в том, что MOA 2019-BLG-284 совершенно не описывается стандартной моделью одиночной или двойной линзы. Необходим учет параллакса - при движении Земли по орбите мы видим линзирование с немного разных ракурсов и это приводит к искажениям кривой блеска. На рис. ниже в сравнении с данными показано одно из решений с параметрами t0=59515, tE=267 дней, πE=0.24, хорошо видны "волны" с периодом ~1 года.



Модель двойной линзы с параллаксом дает чуть лучшее согласие с наблюдениями, но в любом случае  погрешности определения параметров велики (десятки процентов), что неудивительно  в силу частичного охвата события, которое будет развиваться еще несколько лет.
Что касается физических параметров линзы, то определить их только по  tE и πE не выйдет. Надо знать либо угловой размер кольца Эйнштейна θE, либо относительное собственное движение линзы μ, либо хоть как-то их ограничить. Для типовых параметров линзирования на звездах балджа (μ~10-20 mas/год) получается полная масса линзы ~5-15 Msun, что примерно соответствует оценкам MOA.

Онлайн Змей Петров

  • *****
  • Сообщений: 33 333
  • Благодарностей: 577
  • В тёмной комнате всегда найдётся очень черный кот
    • Сообщения от Змей Петров
Re: Хаббл наблюдает линзирование на ЧД
« Ответ #7 : 10 Сен 2021 [12:09:13] »
и вместо точечного источника Хаббл должен увидеть размытое вытянутое пятнышко, состоящее из собственно звезды и двух ее линзированных изображений
А откуда берётся изображение собственно звезды , кроме двух линзированных ?
- За это я превращу тебя в скользкую холодную рыбу.
- Но... Вы обещали - в кота ...
- Недостоин

Оффлайн Geen

  • *****
  • Сообщений: 12 210
  • Благодарностей: 200
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
Re: Хаббл наблюдает линзирование на ЧД
« Ответ #8 : 10 Сен 2021 [14:50:02] »
Так, собственно, кроме собственно звезды мы ничего другого и не наблюдаем.
А вот изображений звезды каждая ЧД строит бесконечно много - какие из них считать "собственными", какие "линзированными", а какие "отсутствующими" - вопрос философский. Как авторы статьи скажут, так и будет (в рамках этой статьи).
Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

А ещё мы любим обсуждать вкус устриц с теми кто их ел...

Онлайн Змей Петров

  • *****
  • Сообщений: 33 333
  • Благодарностей: 577
  • В тёмной комнате всегда найдётся очень черный кот
    • Сообщения от Змей Петров
Re: Хаббл наблюдает линзирование на ЧД
« Ответ #9 : 10 Сен 2021 [15:37:23] »
А вот изображений звезды каждая ЧД строит бесконечно много
Оно - да .
Но тут такая штука . Абсолютно точного покрытия гравитационной линзой звезды практически никогда не бывает .
Т.е. мы будем иметь два наблюдаемых объекта от одного реального. Боле-мене размытых .
- За это я превращу тебя в скользкую холодную рыбу.
- Но... Вы обещали - в кота ...
- Недостоин

Оффлайн krm71

  • ***
  • Сообщений: 201
  • Благодарностей: 14
    • Сообщения от krm71
Re: Хаббл наблюдает линзирование на ЧД
« Ответ #10 : 11 Сен 2021 [11:29:41] »
А есть ли в Галактике нечто вроде шаровых скоплений газа, которые могли бы быть линзами?

Любая масса чего угодно вполне себе причина линзирования, вопрос только в восприимчивости детектора. Если между нами и объектом облако газа весом с шаровое скопление - в полный рост линза получится.
несусвет