Stelele reflectă o parte din lumina incidentă

În general, stelele sunt considerate nişte obiecte cosmice care generează cea mai mare parte a luminii din Univers, în timp ce planetele, sateliţii planetelor, rocile, praful și gazul cosmic reflectă lumina acestora.

Cu toate acestea, astronomii au descoperit că şi stelele reflectă o parte din lumina incidentă.

Acest fenomen nu a fost observat până în prezent, deoarece cantitatea de lumină reflectată de stele este, evident, mult mai mică decât cantitatea de lumină generată de acestea.

Sursa acestei descoperiri a fost un studiu asupra unui sistem stelar binar, care este format din două stele care se rotesc în jurul centrului de masă comun. Astronomii au constatat că fiecare stea din acest sistem binar reflectă o mică cantitate din lumina prevenită de la steaua companion.

Spica este un sistem stelar binar aflat la aproximativ 250 de ani-lumină distanță în constelația Fecioarei, cele două stele ale acestui sistem stelar efectuând o rotaţie în jurul centrului de masă comun în doar patru zile.

Spica. Credit: Stephen Rahn/Flickr/CC0

Stelele din sistemul binar Spica sunt atât de fierbinți și de apropiate una de alta încât ele nu pot fi observate vizual în mod individual. Cu toate acestea, astronomii au reuşit să stabilească că ele formează un sistem binar pe baza variaţiilor din spectrul luminii acestor stele.

O echipă de astronomi a constatat recent că polarizarea luminii variază în funcție de orbita celor două stele.

Lumina care se propagă în mod direct este nepolarizată. În acest caz direcţia după care oscilează câmpul electric şi câmpul magnetic al acesteia este aleatoare.

Atunci când lumina se reflectă pe o suprafață nemetalică, aceasta devine polarizată, iar câmpul electric şi câmpul magnetic oscilează de-a lungul unui singur plan.

Astronomii au observat că lumina provenită de la sistemul stelar binar Spica este polarizată, ceea ce este un indiciu privind reflexia luminii.

„Cantitatea de lumină polarizată care a fost observată a fost identică cu cea prognozată pe baza unui model computerizat al reflexiei luminii.

Modelarea noastră computerizată a arătat că stelele reflectă o mică cantitate de lumină. Soarele, de exemplu, reflectă mai puțin de 0,1% din lumina care ajunge la el.

Cu toate acestea, în cazul unor stele mai calde, cum ar fi cele din sistemul binar Spica, care au temperaturi cuprinse între 20.000 și 25.000 K, cantitatea de lumină reflectată este de câteva procente”, a declarat fizicianul Jeremy Bailey de la University of New South Wales, Australia.

Chiar dacă cantitatea de lumină reflectată reprezintă doar câteva procente din cantitatea de lumină incidentă, lumina reflectată poate fi cu uşurinţă detectată deoarece este polarizată, au declarat cercetătorii.

Cercetătorii au realizate polarimetre de mare precizie, capabile să detecteze cu ușurință polarizarea luminii.

Practic, cercetătorii au descoperit o nouă metodă de detecţie a sistemelor stelare binare.

Stelele unui sistem binar pot fi detectate pe baza polarizării luminii reflectate de acestea, chiar dacă sunt atât de apropiate una de alta încât ele nu pot fi identificate optic pe baza spectrului luminii.

Această descoperire poate dezvălui detalii despre sistemele stelare binare. De exemplu, polarizarea luminii din sistemul binar Spica a confirmat că stelele din acest sistem se rotesc în sensul acelor de ceasornic, în concordanță cu constatările anterioare.

De asemenea, această descoperire ar putea fi folosită pentru a determina masa stelelor dintr-un sistem binar, a declarat Bailey.

Aproximativ 85% dintre stele fac parte dintr-un sistem stelar binar. Cel mai probabil, Soarele a avut un companion.

În anii 1980 fizicianul Richard Muller a sugerat că în trecutul îndepărtat Soarele a făcut parte dintr-un sistem stelar binar, companionul stelar al Soarelui fiind cunoscut sub numele de Nemesis, o ipotetică stea geamănă Soarelui.

Astronomii cred că majoritatea, dacă nu chiar toate stelele, se nasc în perechi, chiar dacă în timp unele își pierd companionii stelari.

Rezultă de aici că studiul sistemelor stelare binare este fundamental pentru înţelegerea evoluţiei stelelor.

În continuare, cercetătorii vor studia şi alte sisteme stelare binare pentru a înţelege mai bine modul cum stelele reflectă lumina incidentă, pentru a testa tehnicile de măsurare şi în cazul altor sisteme și pentru a dezvolta o nouă metodă de studiu.

„Ne așteptăm ca metoda noastră să funcționeze chiar mai bine în cazul stelelor mai calde și aceasta ar putea fi folosită pentru a identifica sisteme binare care nu sunt detectabile prin alte metode sau pentru a studia orbitele și proprietățile stelelor din sistemele binare” a declarat Bailey.

Cercetarea a fost publicată în Nature Astronomy.

Sursă: Science Alert