Przez dziesięciolecia naukowcy zaobserwowali, że Regulus, najjaśniejsza gwiazda w gwiazdozbiorze Lwa, obraca się znacznie szybciej niż słońce. Ale dzięki nowej, potężnej matrycy teleskopowej astronomowie wiedzą teraz z niespotykaną jasnością, co to oznacza dla tego masywnego ciała niebieskiego.
Grupa astronomów, kierowana przez Hal McAlister, dyrektor Centrum Astronomii High Angular Resolution Uniwersytetu Georgia State University, wykorzystała centrum teleskopów centrum do wykrywania po raz pierwszy obrotowych zakłóceń Regulusa. Naukowcy zmierzyli rozmiar i kształt gwiazdy, różnicę temperatur między jej biegunowymi i równikowymi obszarami oraz orientację jej osi obrotu. Obserwacje naukowców dotyczące Regulusa stanowią pierwszą naukową informację uzyskaną z tablicy CHARA, która zaczęła rutynowo funkcjonować na początku 2004 r.
McAlister mówi, że większość gwiazd wiruje spokojnie wokół swoich osi obrotu. Na przykład Słońce wykonuje pełny obrót w ciągu około 24 dni, co oznacza, że jego prędkość wirowania równikowego wynosi około 4500 mil na godzinę. Równikowa prędkość wirowania Regulusa wynosi prawie 700 000 mil na godzinę, a jego średnica jest około pięć razy większa niż Słońca. Regulus również wyraźnie rzuca się na równik, gwiezdną rzadkość.
Siła odśrodkowa Regulusa powoduje jego rozszerzenie, tak że jego średnica równikowa jest o jedną trzecią większa niż średnica polarna. W rzeczywistości, gdyby Regulus obracał się o około 10 procent szybciej, jego zewnętrzna siła odśrodkowa przekraczałaby przyciąganie grawitacyjne do wewnątrz, a gwiazda rozpadłaby się, mówi McAlister, dyrektor CHARA i profesor astronomii Regents w stanie Georgia.
Z powodu swojego zniekształconego kształtu, Regulus, pojedyncza gwiazda, wykazuje tak zwane „ciemnienie grawitacyjne”? gwiazda staje się jaśniejsza na biegunach niż na równiku - zjawisko wcześniej wykryte tylko w gwiazdach podwójnych. Według McAlistera ciemnienie występuje, ponieważ Regulus jest zimniejszy na równiku niż na biegunach. Wybrzuszenie równikowe Regulusa zmniejsza przyciąganie grawitacyjne na równiku, co powoduje obniżenie temperatury. Badacze CHARA odkryli, że temperatura na biegunach Regulusa wynosi 15 100 stopni Celsjusza, podczas gdy temperatura równika to tylko 10 000 stopni Celsjusza. Zmiana temperatury powoduje, że gwiazda jest około pięć razy jaśniejsza na biegunach niż na równiku. Powierzchnia Regulusa jest tak gorąca, że gwiazda jest prawie 350 razy jaśniejsza niż słońce.
Naukowcy z CHARA odkryli kolejną dziwność, gdy określili orientację osi obrotu gwiazdy, mówi McAlister.
„Patrzymy na gwiazdę zasadniczo równikową, a oś obrotu jest nachylona na niebie o około 86 stopni od północnego kierunku”, mówi. „Ale, co ciekawe, gwiazda porusza się w przestrzeni w tym samym kierunku, w którym wskazuje biegun. Regulus porusza się jak ogromna wirująca kula w przestrzeni. Nie mamy pojęcia, dlaczego tak jest. ”
Astronomowie oglądali Regulusa za pomocą teleskopów CHARA przez sześć tygodni zeszłej wiosny, aby uzyskać dane interferometryczne, które w połączeniu z pomiarami spektroskopowymi i modelami teoretycznymi stworzyły zdjęcie gwiazdy, która ujawnia skutki jej niewiarygodnie szybkiego wirowania. Wyniki zostaną opublikowane tej wiosny w The Astrophysical Journal.
Tablica CHARA, znajdująca się na szczycie Mt. Wilson w południowej Kalifornii należy do garstki nowych „super” instrumentów składających się z wielu teleskopów połączonych optycznie, aby działały jak pojedynczy teleskop o ogromnych rozmiarach. Układ składa się z sześciu teleskopów, z których każdy zawiera lustro zbierające światło o średnicy jednego metra. Teleskopy są ułożone w kształcie litery „Y”, przy czym najbardziej zewnętrzne teleskopy znajdują się około 200 metrów od centrum tablicy.
Precyzyjna kombinacja światła z poszczególnych teleskopów pozwala układowi CHARA zachowywać się tak, jakby to był pojedynczy teleskop z lustrem o średnicy 330 metrów. Tablica nie pokazuje bardzo słabych obiektów wykrytych przez teleskopy, takie jak gigantyczne 10-metrowe teleskopy Keck na Hawajach, ale naukowcy mogą zobaczyć szczegóły w jaśniejszych obiektach prawie 100 razy ostrzejsze niż te, które można uzyskać za pomocą tablicy Keck. Pracując przy długościach fal podczerwonych, tablica CHARA może zobaczyć szczegóły tak małe jak 0,0005 sekund łukowych. (Jedna sekunda łukowa wynosi 1/3 600 stopnia, co odpowiada rozmiarowi kątowemu dziesięciocentówki widzianej z odległości 2,3 mili.) Oprócz naukowców z Georgia State, zespół CHARA obejmuje współpracowników z National Optical Astronomy Observatories w Tucson, Ariz . oraz Michelson Science Center z NASA w California Institute of Technology w Pasadenie.
Tablica CHARA została skonstruowana dzięki środkom National Science Foundation, Georgia State, W. M. Keck Foundation oraz David and Lucile Packard Foundation. NSF przyznał również fundusze na bieżące badania w tablicy CHARA.
Oryginalne źródło: Georgia State University
