Астрономы выяснили, что звезды не только излучают собственный свет, но и отражают его

Источником этого вывода стало новое исследование двойных звезд-близнецов, расположенных на спиральной взаимной орбите, каждая из которых отражает небольшое количество света другого. Главным объектом изучения астрономов стала Спика — система из двух звезд, которые находятся на расстоянии около 250 световых лет в созвездии Девы и вращаются относительно друг друга с периодом примерно в четыре дня. Результаты ученых опубликованы в журнале Nature Astronomy.

В ходе работы и наблюдений команда астрономов из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии обнаружила, что поляризация света или ориентация его волны изменяются в зависимости от орбиты двух звезд. Свет, который распространяется прямо, не поляризован и колеблется в нескольких плоскостях одновременно. Когда он отражается от неметаллической поверхности, то становится поляризованным и колеблется только в одной плоскости. В ходе наблюдения за поляризованным светом, исходящим от двойной звезды, специалисты зафиксировали отражение, поэтому для уточнения данных они прибегли к компьютерным моделям.

«Мы смогли определить, что величина поляризации, которую мы наблюдали, была точно такой же, как и было предсказано моделью отраженного света. Наше моделирование показало, что звезды, на самом деле, довольно плохо отражают свет. Например, Солнце отражает менее 0,1 процента падающего света. Однако для более горячих звезд, таких как компоненты звезды Спика, с температурами от 20 до 25 тысяч кельвинов этот показатель увеличивается до нескольких процентов. Но общее количество отраженного света, исходящего от этой системы, все еще весьма небольшое», — говорит физик Джереми Бэйли (Jeremy Bailey) из Университета Нового Южного Уэльса. 

По словам исследователей, общее количество отраженного света составляет всего несколько процентов от падающего света, но его можно легко распознать, поскольку он крайне поляризован. В рамках исследования ученые разработали собственные высокоточные поляриметры, добавив тем самым новый инструмент в имеющийся набор методов для обнаружения двойных звезд. Так, орбиты звезд в бинарной системе расположены очень близко друг к другу, а потому оптически их разделить невозможно. Однако они все равно будут отражать свет друг друга, поэтому именно с помощью поляризации можно узнать, что система бинарна. 

Кроме того, новый способ может помочь узнать некоторые подробности о двойных звездных системах. Например, поляризация системы Спика показала, что она движется по часовой стрелке, подтвердив предыдущие результаты. Помимо этого, как заметил Бэйли, способ можно использовать для определения массы двойных звезд.

Вместе с тем метод будет не так полезен при изучении одиночных звезд, потому что они, как правило, редко расположены достаточно близко к другому источнику света. Любой свет, который они отражают, приходит издалека, его попросту недостаточно для обнаружения и использования. Однако у большинства звезд (порядка 85 процентов) есть двойные спутники: астрономы считают, что большинство звезд, если не все, рождаются парами, но некоторые со временем теряют близнецов. Это означает, что изучение двойных пар на самом деле может быть весьма важным для исследования звезд в целом. Команда ученых будет применять и проверять свой метод на других двойных звездах.