Kunstnerillustration af Vega. Billedkredit: NOAO. Klik for at forstørre.
Stærk mørkfarvning observeret omkring Ækvator-ækvator antyder, at den femte lyseste stjerne på Jordens himmel har en enorm temperaturforskel på 4.000 grader Fahrenheit fra dets kølige ækvatorregion til dens varme poler.
Modeller af stjernen baseret på disse observationer antyder, at Vega roterer med 92 procent af den vinkelhastighed, der ville få den til at gå i stykker fysisk, annoncerede et internationalt team af astronomer i dag i Washington, DC, på det 207. møde i American Astronomical Society .
Dette resultat bekræfter tanken om, at meget hurtigt roterende stjerner er køligere ved deres ækvatorer og varmere ved deres poler, og det indikerer, at den støvede affaldsskive, der vides at eksistere omkring Vega, er betydeligt mindre oplyst af stjernens lys end tidligere anerkendt.
”Disse fund er betydelige, fordi de løser nogle forvirrende målinger af stjernen, og de skal hjælpe os med at få en meget bedre forståelse af Vegas circumstellar-affaldsdisk,” siger Jason P. Aufdenberg, Michelson postdoktorisk stipendiat ved National Optical Astronomy Observatory i Tucson , Arizona.
Denne affaldsskive stammer hovedsageligt fra kollisionen af stenede asteroide-lignende kroppe. "Spektret af Vega set fra dets ækvatorplan, det samme plan som affaldsskiven, skal være omkring halvdelen så lysende som spektret set fra polet, baseret på disse nye resultater," forklarer Aufdenberg.
Holdet opnåede interferometriske målinger med høj præcision af den lyse standardstjerne Vega ved hjælp af Center for High Angular Resolution Astronomy (CHARA) Array, en samling af seks 1-meter teleskoper beliggende på Mount Wilson, Californien, og som drives af Georgia State University.
Med en maksimal baseline på 330 meter er CHARA Array i stand til at løse detaljer så små som 200 mikro-buesekunder, svarende til vinkelstørrelsen på et nikkel set fra en afstand af 10.000 miles. CHARA Array fodrede stjernelyset fra Vega til Fiber Linked Unit for Optical Recombination (FLUOR) instrumentet, udviklet af Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique af Observatoire de Paris.
En vigtig konsekvens af Vegas hurtige rotation er et markant fald i den effektive atmosfæretemperatur med ca. 2.300 Kelvin (4.000 grader Fahrenheit) fra polen til ækvator. Denne effekt, kendt som ”tyngdekraften mørkere”, blev først forudsagt af den teoretiske astronom E. Hugo von Zeipel i 1924.
CHARA / FLUOR-målingerne af lysstyrkefordelingen på Vegas overflade viser også, at den er stærkt "lem mørk." Krystmørke henviser til den formindskede lysstyrke i billedet af en stjerne fra midten af billedet til kanten eller "lemmet" af billedet.
De nye målinger stemmer overens med “pole-on” -modellen til Vega, der først blev foreslået af Richard O. Gray fra Appalachian State University, som foreslår, at Vegas rotationspol peger mod Jorden. Udsigtet til Vega betyder, at den relativt kølige ækvator svarer til stjernens lem, således at den tyngdekrafts-mørkere virkning yderligere forbedrer den lem-mørkere virkning.
CHARA / FLUOR-dataene understøtter den pole-on, tyngdekraftsmørkede model for Vega ved at vise, at Vegas lemmet mørkning er 2,5 gange stærkere med en bølgelængde på 2,2 mikron end forventet for en stjerne med en enkelt effektiv atmosfære temperatur. Arkiveringsobservationer fra International Ultraviolet Explorer indikerer, at denne model for Vega ikke er komplet. Ved langt ultraviolette bølgelængder, under 140 nanometer, er modellen generelt for lys.
Placeret i en afstand af 25 lysår fra Jorden i stjernebilledet Lyra, roterer Vega omkring sin akse en gang hver 12,5 time. Til sammenligning er Solens gennemsnitlige rotationsperiode cirka 27 jorddage. Vega er omkring 2,5 gange mere massiv end Solen og 54 gange lysere.
Ved Vegas hurtige rotationshastighed er stjernens atmosfære forvrænget, svulmende 23 procent bredere ved sin ækvator sammenlignet med dens poler. Denne type rotationsforvrængning kan ses på billeder af planeten Saturn, hvor planetens ækvatoriale diameter er omtrent 10 procent bredere end den polare diameter. En direkte måling af Vegas rotationsforvrængning skjules af dens pole-on-udseende. Imidlertid er den nøjagtige vinkeldiameter og mørke, målt ved CHARA / FLUOR, i overensstemmelse med denne forvrængning.
Disse resultater bygger på nylige målinger af Vega opnået af et team ledet af Deane M. Peterson fra State University of New York, Stony Brook, ved hjælp af Navy Prototype Optical Interferometer.
Medforfattere af dette resultat inkluderer Antoine M? Rand, Vincent Coud? du Foresto, Emmanuel Di Folco og Pierre Kervella fra Observatoire de Paris-Meudon, Frankrig; Olivier Absil fra University of Li? Ge, Belgien; Stephen T. Ridgway fra National Optical Astronomy Observatory, Tucson, Arizona og NASA; Harold A. McAlister, Theo A. ten Brummelaar, Judit Sturmann, Laszlo Sturmann og Nils H. Turner fra Center for High Angular Resolution Astronomy, Georgia State University, Atlanta, Georgia og Mount Wilson Observatory, Californien; og David H. Berger fra University of Michigan, Ann Arbor, Michigan.
Dette arbejde blev udført delvist under kontrakt med Jet Propulsion Laboratory (JPL) finansieret af NASA gennem Michelson Fellowship Program. JPL administreres for NASA af Californien Institut for Teknologi. CHARA Array drives af Center for High Angular Resolution Astronomy, Georgia State University, Atlanta, GA. Ekstra støtte kommer fra National Science Foundation, Keck Foundation og Packard Foundation.
National Optical Astronomy Observatory drives af Association of Universities for Research in Astronomy Inc. (AURA) under en samarbejdsaftale med NSF.
Originalkilde: NOAO-nyhedsmeddelelse
