Artysta ilustracja Vegi. Źródło zdjęcia: NOAO. Kliknij, aby powiększyć.
Silne ciemnienie obserwowane wokół równika Vegi sugeruje, że piąta najjaśniejsza gwiazda na niebie na Ziemi ma ogromną różnicę temperatur wynoszącą 4000 stopni Fahrenheita od chłodnego regionu równikowego do gorących biegunów.
Modele gwiazdy oparte na tych obserwacjach sugerują, że Vega obraca się z 92 procentami prędkości kątowej, która spowodowałaby jej fizyczny rozpad, międzynarodowy zespół astronomów ogłosił dziś w Waszyngtonie, na 207. spotkaniu American Astronomical Society .
Ten wynik potwierdza ideę, że bardzo szybko obracające się gwiazdy są chłodniejsze na swoich równikach i cieplejsze na swoich biegunach, i wskazuje, że zakurzony dysk szczątkowy, o którym wiadomo, że istnieje wokół Vegi, jest znacznie mniej oświetlony przez światło gwiazdy niż wcześniej rozpoznano.
„Odkrycia te są znaczące, ponieważ rozwiązują niektóre mylące pomiary gwiazdy i powinny pomóc nam lepiej zrozumieć dysk okołogwiazdowy Vegi”, mówi Jason P. Aufdenberg, stypendysta Michelson w National Optical Astronomy Observatory w Tucson , Arizona.
Dysk ten powstaje głównie w wyniku zderzenia skalistych ciał podobnych do asteroid. „Widmo Vegi oglądane z jej płaszczyzny równikowej, tej samej płaszczyzny co tarcza gruzowa, powinno być o połowę jaśniejsze niż widmo widziane z bieguna, w oparciu o te nowe wyniki”, wyjaśnia Aufdenberg.
Zespół uzyskał precyzyjne pomiary interferometryczne jasnej gwiazdy standardowej Vega za pomocą matrycy CHARA (Centre for High Angular Resolution Astronomy), zbioru sześciu 1-metrowych teleskopów znajdujących się na Mount Wilson w Kalifornii i obsługiwanych przez Georgia State University.
Z maksymalną linią bazową wynoszącą 330 metrów (1083 stóp), tablica CHARA jest w stanie rozróżniać szczegóły tak małe, jak 200 mikrosekund, co odpowiada rozmiarowi kątowemu niklu widzianemu z odległości 10 000 mil. Zestaw CHARA Array zasilił światło gwiazd Vegi instrumentem światłowodowym do rekombinacji optycznej (FLUOR) opracowanym przez Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique z Observatoire de Paris.
Jedną z głównych konsekwencji szybkiego obrotu Vegi jest znaczny spadek efektywnej temperatury atmosferycznej o około 2300 kelwinów (4000 stopni Fahrenheita) od bieguna do równika. Ten efekt, znany jako „ciemnienie grawitacyjne”, został po raz pierwszy przewidziany przez teoretycznego astronoma E. Hugo von Zeipela w 1924 r.
Pomiary CHARA / FLUOR rozkładu jasności powierzchni Vegi również pokazują, że jest ona silnie „zaciemniona”. Przyciemnienie kończyn odnosi się do malejącej jasności obrazu gwiazdy od środka obrazu do krawędzi lub „kończyny” obrazu.
Nowe pomiary są zgodne z modelem „bieguna na” dla Vegi po raz pierwszy zaproponowanym przez Richarda O. Graya z Appalachian State University, który sugeruje, że biegun obrotu Vegi wskazuje na Ziemię. Widok Vegi na bieguny oznacza, że stosunkowo chłodny równik odpowiada kończynie gwiazdy, tak że efekt przyciemnienia grawitacyjnego dodatkowo wzmacnia efekt przyciemnienia kończyny.
Dane CHARA / FLUOR wspierają model Vegi z przyciemnieniem grawitacyjnym, pokazując, że ciemnienie kończyny Vegi jest 2,5 razy silniejsze przy długości fali 2,2 mikrona niż oczekiwana dla gwiazdy o pojedynczej skutecznej temperaturze atmosfery. Archiwalne obserwacje International Ultraviolet Explorer wskazują, że ten model dla Vegi nie jest kompletny. Przy długich długościach fal ultrafioletowych, poniżej 140 nanometrów, model jest ogólnie zbyt jasny.
Położona w odległości 25 lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Liry, Vega obraca się wokół własnej osi co 12,5 godziny. Dla porównania średni okres rotacji Słońca wynosi około 27 ziemskich dni. Vega jest około 2,5 razy masywniejsza niż Słońce i 54 razy jaśniejsza.
Przy szybkim tempie obrotu Vegi atmosfera gwiazdy jest zniekształcona, wybrzuszając się o 23 procent na równiku w porównaniu do biegunów. Ten rodzaj zniekształceń obrotowych można zobaczyć na zdjęciach planety Saturn, gdzie średnica równikowa planety jest około 10 procent większa niż średnica polarna. Bezpośredni pomiar zniekształceń rotacyjnych Vegi jest ukryty przez jego wygląd na biegunie. Jednak dokładna średnica kątowa i przyciemnienie zmierzone za pomocą CHARA / FLUOR są zgodne z tym zniekształceniem.
Wyniki te opierają się na ostatnich pomiarach Vegi uzyskanych przez zespół kierowany przez Deane M. Peterson z State University of New York, Stony Brook, przy użyciu prototypowego interferometru optycznego Navy.
Współautorami tego wyniku są Antoine M? Rand, Vincent Coud? du Foresto, Emmanuel Di Folco i Pierre Kervella z Observatoire de Paris-Meudon, Francja; Olivier Absil z University of Li? Ge, Belgia; Stephen T. Ridgway z National Optical Astronomy Observatory, Tucson, Arizona i NASA; Harold A. McAlister, Theo A. ten Brummelaar, Judit Sturmann, Laszlo Sturmann i Nils H. Turner z Center for High Angular Resolution Astronomy, Georgia State University, Atlanta, Georgia, and Mount Wilson Observatory, California; oraz David H. Berger z University of Michigan, Ann Arbor, Michigan.
Prace te zostały częściowo wykonane na podstawie umowy z Jet Propulsion Laboratory (JPL) finansowanej przez NASA w ramach programu Michelson Fellowship Program. JPL jest zarządzany dla NASA przez California Institute of Technology. Macierz CHARA jest obsługiwany przez Centrum Astronomii High Angular Resolution, Georgia State University, Atlanta, GA. Dodatkowe wsparcie pochodzi od National Science Foundation, Keck Foundation i Packard Foundation.
Narodowe Obserwatorium Astronomii Optycznej jest prowadzone przez Stowarzyszenie Uniwersytetów Badań w Astronomy Inc. (AURA) na podstawie umowy o współpracy z NSF.
Oryginalne źródło: NOAO News Release
