Определение массы небесного тела – одна из сложнейших задач в наблюдательной астрономии. Наиболее успешный метод использует двойные системы, так как орбитальные параметры зависят от двух масс. Если речь идет о черных дырах, нейтронных звездах и белых карликах (финальные эволюционные стадии), то многие из них выступают изолированными и слабыми объектами. В итоге, ученые не знают о массивности многих из них.
Этот вопрос представляет большую значимость, потому что объекты участвуют в драматических событиях, вроде аккреции материала, излучении энергетической радиации или слияния, что приводит к гравитационным волнам, гамма-всплескам или сверхновым Ia-типа.
Ученые предлагают новый метод определения масс изолированных компактных объектов – гравитационное линзирование. Путь светового луча будет изгибаться из-за присутствия массы. Этот эффект был рассчитан в общей теории относительности. Массивное тело станет функционировать как объектив, искажающий изображение объекта. Все особенности искажения будут основываться на массе небесного тела.
Анализ показывает, что близкая популяция компактных объектов вмещает примерно 250 нейтронных звезд, 5 черных дыр и примерно 35000 белых карликов, подходящих для дальнейшего исследования. Владея информацией об общем движении белых карликов, можно получить статистическую оценку 30-50 событий линзирования за десятилетие наблюдения Хаббла, Gaia и телескопа JWST.
Дальше планируется использовать текущие звездные исследования, вроде Gaia, чтобы уточнить позиции и движения тел. Это позволит предсказать, как именно отслеживать объекты для линзирования.