Znanstvenici su desetljećima promatrali kako se Regulus, najsjajnija zvijezda u zviježđu Lav, vrti mnogo brže od sunca. Ali zahvaljujući moćnom novom teleskopskom nizu, astronomi sada s neviđenom jasnoćom znaju što to znači ovom masivnom nebeskom tijelu.
Skupina astronoma, na čelu s Hal McAlister-om, direktorom Centra za astronomiju visoke kutne rezolucije Sveučilišta Georgia, upotrijebili su niz teleskopa da bi prvi put otkrili Regulusove rotacijske indukcije. Znanstvenici su izmjerili veličinu i oblik zvijezde, temperaturnu razliku između njezine polarne i ekvatorijalne regije te orijentaciju njene osi vrtnje. Promatranja Regulusa istraživača predstavljaju prvi znanstveni rezultat iz polja CHARA, koja je rutinski počela s radom početkom 2004. godine.
Većina zvijezda se okretno vrti oko svojih osovina, kaže McAlister. Sunce, na primjer, izvrši potpunu rotaciju za otprilike 24 dana, što znači da mu je ekvatorijalna brzina vrtnje otprilike 4.500 milja na sat. Ekvatorijalna brzina okretanja Regulusa gotovo je 700 000 milja na sat, a njegov promjer je oko pet puta veći od sunčevog. Regulus se također vidno ljušti na svom ekvatoru, zvjezdana rijetkost.
Regulusova centrifugalna sila uzrokuje njegovo širenje tako da je njegov ekvatorijalni promjer za jednu trećinu veći od polarnog promjera. U stvari, ako se Regulus rotira oko 10 posto brže, njegova vanjska centrifugalna sila premašila bi unutarnji potez gravitacije i zvijezda bi odletjela, kaže McAlister, direktor CHARA-e i profesor Regije astronomije u državi Georgia.
Zbog svog iskrivljenog oblika, Regulus, jedna jedina zvijezda, pokazuje ono što je poznato kao "gravitacijsko potamnjenje"? zvijezda postaje sjajnija na svojim polovima nego na svom ekvatoru - pojava koja je prethodno otkrivena samo u binarnim zvijezdama. Prema McAlisteru, zamračenje nastaje zato što je Regulus hladniji na svom ekvatoru nego na polovima. Regulusova ekvatorijalna izbočina smanjuje povlačenje gravitacije na ekvatoru, zbog čega temperatura tamo pada. Istraživači CHARA otkrili su da je temperatura na polovima Regulusa 15.100 Celzijevih stupnjeva, dok je temperatura ekvatora svega 10.000 Celzijusa. Promjene temperature uzrokuju da zvijezda bude pet puta svjetlija na svojim polovima nego na svom ekvatoru. Površina Regulusa toliko je vruća da je zvijezda zapravo skoro 350 puta blistavija od sunca.
Istraživači CHARA otkrili su još jednu neobičnost kad su odredili orijentaciju zvijezde centrifuge, kaže McAlister.
"Gledamo zvijezdu u osnovi ekvatora, a os spina je nagnuta za oko 86 stupnjeva od sjevera prema nebu", kaže on. "Ali, znatiželjno, zvijezda se kreće kroz svemir u istom smjeru u kojem je usmjeren. Regulus se kreće poput ogromnog metka koji se vrti kroz svemir. Pojma nemamo zašto je to tako. "
Astronomi su promatrali Regulus pomoću CHARA-ovih teleskopa šest tjedana prošlog proljeća kako bi dobili interferometrijske podatke koji su u kombinaciji sa spektroskopskim mjerenjima i teorijskim modelima stvorili sliku zvijezde koja otkriva učinke njenog nevjerojatno brzog okretanja. Rezultati će biti objavljeni ovog proljeća u časopisu Astrophysical Journal.
Niz CHARA, smješten iznad Mt. Wilson u južnoj Kaliforniji, nalazi se među nekoliko novih "super" instrumenata sastavljenih od više teleskopa koji su optički povezani da djeluju kao jedan teleskop ogromne veličine. Niz se sastoji od šest teleskopa, od kojih svaki sadrži ogledalo za prikupljanje svjetla promjera jednog metra. Teleskopi su raspoređeni u obliku slova "Y", s najudaljenijim teleskopima koji se nalaze oko 200 metara od središta polja.
Precizna kombinacija svjetla s pojedinih teleskopa omogućava CHARA nizu da se ponaša kao da je to jedan teleskop sa zrcalom dužine 330 metara. Niz ne može pokazati vrlo slabe predmete koje su otkrili teleskopi, poput ogromnih 10-metarskih teleskopa Keck na Havajima, ali znanstvenici mogu vidjeti detalje u svjetlijim objektima gotovo sto puta oštrijima od onih koji se mogu dobiti pomoću Keckove matrice. Radeći na infracrvenim valnim duljinama, CHARA polje može vidjeti detalje u iznosu od 0,0005 arcsekundi. (Jedna lučna sekunda je 1/300 stupnjeva, što je jednaka kutnoj veličini ruba gledanoj s udaljenosti od 2,3 milje.) Pored istraživača države Georgia, tim CHARA uključuje suradnike iz Nacionalnih opservatorija za optičku astronomiju u Tucsonu, Ariz ., i NASA-inog centra Michelson na Kalifornijskom tehnološkom institutu u Pasadeni.
Niz CHARA izgrađen je uz pomoć Nacionalne zaklade za znanost, države Georgia, zaklade W. M. Keck i zaklade Davida i Lucile Packard. NSF je također dodijelio sredstva za kontinuirana istraživanja na polju CHARA.
Izvorni izvor: Državno sveučilište Georgia
