Poszukiwanie kandydatów na pozostałości po ewolucji gwiazd wśród zjawisk mikrosoczewkowania grawitacyjnego wykrytych przez misję kosmiczną Gaia

Pierwszą osobą, która zauważyła, że odległe gwiazdy mogą w wyniku działania Ogólnej Teorii Względności uginać światło innych odległych gwiazd wchodzących w skład Drogi Mlecznej, był Rudi W. Mandl. To właśnie ten czeski miłośnik astronomii zainspirował Alberta Einsteina, gdy w 1936 roku opisał obliczenia, które udowodniły, że istnieje teoretyczna możliwość zajścia takiego zjawiska. Ze względu na niedostateczne możliwości ówczesnych instrumentów Einstein uznał ten efekt – zjawisko mikrosoczewkowania grawitacyjnego – za nieistotny. Jednakże od lat 90. XX wieku, między innymi dzięki polskiemu zespołowi OGLE (ang. Optical Gravitational Lensing Experiment), zaobserwowano ich już tysiące. Mikrosoczewkowanie grawitacyjne pozwala zaobserwować niewidoczne obiekty: czarne dziury, gwiazdy neutronowe, planety. Może pomóc również w odkryciu natury ciemnej materii lub w wykrywaniu pierwotnych czarnych dziur. W szczególności odgrywa kluczową rolę w weryfikacji hipotezy o masywnych obiektach zwartych znajdujących się w halo Galaktyki – tzw.MACHO.

W 2013 roku z inicjatywy Europejskiej Agencji Kosmicznej wystrzelono w kierunku punktu L2 układu Słońce-Ziemia satelitę naukowego Gaia. Jego głównym celem jest pomiar położenia i przemieszczeń ponad miliarda gwiazd należących do Drogi Mlecznej. Dzięki temu, że obserwuje on całą Galaktykę oraz dokonuje pomiarów astrometrycznych z niespotykaną do tej pory dokładnością, można wykorzystać go do poszukiwania ciemnych produktów ewolucji gwiazd.

Celem tej pracy było znalezienie zjawisk mikrosoczewkowania grawitacyjnego w dotychczas zebranych przez Gaię danych oraz stworzenie ich katalogu. Dla wybranych zdarzeń, które wykazywały efekt paralaksy mikrosoczewkowej, dopasowano modele teoretyczne. Jeśli procent światła pochodzący od soczewki był wystarczająco mały, wykorzystano uzyskane rozwiązania do oszacowania masy i odległości do soczewki, która wywołała to zjawisko. W ten sposób znaleziono siedemnastu kandydatów na obiekty pozostałe po ewolucji gwiazd, w tym dwa białe karły, 10 gwiazd neutronowych, dwa obiekty przerwy masowej pomiędzy gwiazdami neutronowymi i czarnymi dziurami oraz trzy czarne dziury.