На основі загальної теорії відносності тіла з масою змінюють простір-час навколо них. Тому промені світла, що проходять через зігнутий простір-час, продовжують змінювати напрямок. Вперше це явище було перевірено в 1919 р. Шляхом виявлення відхилення зоряного світла, що проходить повз Сонце. І якщо велике небесне тіло проходить на достатній відстані між віддаленою зіркою і Сонячною системою, відбите ним зоряне світло може тимчасово сфокусувати світло далекої зірки до нас: це явище, яке неодноразово спостерігалося при гравітаційному мікролинзуванні.

Три десятиліття тому дослідники також заявили, що якщо ті самі мікролінзи можна спостерігати з двох досить віддалених точок Сонячної системи, вони можуть визначити відстань сочевикового небесного тіла. Зараз ми маємо таку точку зору завдяки космічному телескопу Спітцера, який обертається навколо Сонця, яке вже далеко від Землі. Але після перших вдалих вимірювань виявилося, що точні властивості лінзи не можна було чітко визначити у всіх випадках з двох точок зору. Нам також потрібна третя точка зору, подалі від попередніх двох.

2016 року
Ситуація Землі та космічних телескопів Кеплера та Спітцера влітку 2016 року. (Джерело: NASA Eyes on the Solar System)

Чудова можливість виникла з космічним телескопом Кеплер. У випадку з Кеплером напрямок, в якому космічний телескоп може здійснювати спостереження, дуже обмежений, але влітку 2016 року, під час місії К2, йому вдалося націлити на середину Чумацького Шляху. Величезна кількість далеких зірок там забезпечує чудовий фон для мікролінз.

Подія MOA-2016-BLG-290 була виявлена ​​1 червня 2016 року новозеландською програмою MOA (спостереження мікролінзингу в астрофізиці) до центру Чумацького Шляху, а через 5 днів також була визначена польським проектом OGLE в Чилі. На той час спостереження за К2 вже проводились, але Спітцер повинен був зачекати до 20 червня, поки поле зору буде досить далеко від Сонця, і таким чином отримав лише кінець лінзування.

Яскравість, а потім згасання фонової зірки, спричинене лінзуванням. Зліва: наземна (MOA, OGLE) крива світла та виміри Кеплера (K2C9), з можливими рішеннями, розрахованими для Спітцера. Праворуч, те саме, з фактичними вимірами Шпіцера. (Джерело: Zhu et al., ApJ)

З двох спостережень не вдалося визначити, чи спричинене лінзування зіркоподібним небесним тілом приблизно 80 юпітерських мас чи самотньою гігантською планетою 7 юпітерських мас. Але за допомогою трьох перспектив виявилося, що перший зосереджувався на зоряному світлі: ми мали справу з крихітним об’єктом, що балансує на межі, що розділяє червоні карликові зірки та коричневих карликів, приблизно. сім тисяч пар (22-23 тисячі світлових років) від нас. Дослідження під керівництвом Ві Чжу (Університет Торонто, Канада) показали, що, хоча ситуація все ще не ідеальна, оскільки Земля і два космічні телескопи обертаються в одній площині, це вже можливо для далеких, але великих і близьких, але малих гравітаційних лінз чітко відрізняються один від одного. У цьому випадку більш віддалене і масштабне рішення виявилося правильним.

Фантастичний малюнок крихітного коричневого карликового небесного тіла. (Джерело: NASA/JPL-Caltech)

Під час кампанії приблизно З обома космічними телескопами спостерігали 30 мікролінз, тож очікуються ще подальші подібні результати. Сподіваємось, буде одна з них, спричинена поєднанням зірок та екзопланет. Питання в тому, коли ми матимемо можливість проводити подібні вимірювання з трьох точок? Кеплер більше не зможе повторно виявити центр Чумацького Шляху, і в 2018 році у нього закінчиться паливо. Більше того, у 2019 році, після 16 років експлуатації, місія Шпітцера може бути закінчена (якщо хтось не з’явиться для покриття експлуатаційних витрат). За словами авторів статті, наступна подібна можливість може з’явитися в середині 2020-х років із введенням в експлуатацію американських космічних телескопів WFIRST та Європейських Евклідів.

Стаття, що представляє результати, була опублікована в журналі Astrophysical Journal Letters.