Kreditna slika: ESO
Astronomi s Europskog opservatorija na jugu otkrili su zvijezdu koja je izuzetno ravna Svi rotirajući predmeti u svemiru su spljošteni zbog njihove rotacije; čak je i naša Zemlja 21 kilometar šira na ekvatoru nego što je pola-do-pola. Ali ova nova zvijezda, nazvana Ahernar, je na svom ekvatoru 50% šira nego na polovima. Očito se vrti, ali njegov oblik ne uklapa se u trenutne astrofizičke modele. Trebao bi gubiti masu u svemir brzinom kojom se kreće. Vrijeme je za neke nove modele.
Do prvog približavanja, planete i zvijezde su okrugle. Pomislite na Zemlju na kojoj živimo. Pomislite na Sunce, najbližu zvijezdu i kako to izgleda na nebu.
Ali ako više razmislite, shvatite da to nije sasvim istina. Zbog svoje dnevne rotacije, kruta Zemlja je blago spljoštena („oblatna“) - njen ekvatorijalni polumjer je oko 21 km (0,3%) veći od polarnog. Zvijezde su ogromne plinovite sfere, a neke od njih su poznate da se okreću prilično brzo, puno brže od Zemlje. To bi očito uzrokovalo da se takve zvijezde spljošte. Ali kako stan?
Nedavna zapažanja s VLT interferometrom (VLTI) na Esoralnom opservatoriju ESO omogućila su grupi astronoma [1] da dobiju naj detaljniji prikaz općeg oblika vruće vrtložne vruće zvijezde, Ahernar (Alpha Eridani), najsjajnije u južnom zviježđu Eridanus (Rijeka).
Smatraju da je Achernar mnogo plosniji od očekivanog - njegov ekvatorijalni polumjer je više od 50% veći od polarnog! Drugim riječima, ova zvijezda je u obliku vrlo slična dobro poznatoj igračkoj vrti, tako popularnoj među malom djecom.
Visok stupanj spljoštenosti izmjeren za Achernar - prvo u opservacijskoj astrofiziki - sada predstavlja neviđeni izazov za teorijsku astrofiziku. Učinak se ne može reproducirati u uobičajenim modelima zvjezdanih interijera ako nisu ugrađeni određeni fenomeni, npr. meridijan cirkulacije na površini ("tokovi sjever-jug") i neujednačena rotacija na različitim dubinama unutar zvijezde.
Kao što pokazuje ovaj primjer, interferometrijske tehnike u konačnici će pružiti vrlo detaljne informacije o oblicima, površinskim uvjetima i unutarnjoj strukturi zvijezda.
VLTI opažanja Achernara
Ispitna promatranja s VLT interferometrom (VLTI) u Paranalnom opservatoriju dobro napreduju [2], a astronomi su sada počeli koristiti mnoga od tih prvih mjerenja u znanstvene svrhe.
Jedan spektakularni rezultat, upravo najavljen, temelji se na nizu promatranja svijetle, južne zvijezde Ahernar (Alpha Eridani; ime je izvedeno po "Al Ahir al Nahr" = "Kraj rijeke"), provedenim između rujna 11. i 12. studenoga 2002. Dva testna teleskopa s 40 cm, koji su u ožujku 2001. poslužili za dobivanje "prvog svjetla" s VLT interferometrom, također su korišteni za ta promatranja. Postavljeni su na odabrane položaje na promatračkoj platformi VLT na vrhu Paranala, kako bi se dobila "ukrštena" konfiguracija s dvije "osnovne linije" od 66 m, odnosno 140 m, na 90? kut, usp. PR fotografija 15a / 03.
U pravilnim vremenskim intervalima, dva mala teleskopa bila su usmjerena prema Achernaru, a dva svjetlosna snopa usmjerena su ka zajedničkom fokusu u VINCI ispitnom instrumentu u centralno smještenom VLT Interferometrijskom laboratoriju. Zbog rotacije Zemlje tijekom promatranja bilo je moguće izmjeriti kutnu veličinu zvijezde (što se vidi na nebu) u različitim smjerovima.
Profil Achernara
Prvi pokušaj mjerenja geometrijske deformacije brzo rotirajuće zvijezde izveden je 1974. godine s Narferi intenzitetnim interferometrom (Australija) na svijetloj zvijezdi Altair, britanskog astronoma Hanburyja Browna. Međutim, zbog tehničkih ograničenja, ta se opažanja nisu mogla odlučiti između različitih modela ove zvijezde. U novije vrijeme, Gerard T. Van Belle i suradnici promatrali su Altair s interferometrom Palomar Testbed (PTI), izmjerivši njegov prividni aksijalni omjer kao 1.140? 0,029 i postavljanja nekih ograničenja u odnosu između brzine rotacije i naklonosti zvjezdana.
Ahernar je zvijezda vrućeg tipa B, čija je masa 6 puta veća od Sunca. Temperatura površine je oko 20 000 ° C, a nalazi se na udaljenosti od 145 svjetlosnih godina.
Prividni profil Achernara (PR Photo 15b / 03), zasnovan na oko 20 000 VLTI interferograma (u K-opsegu valne duljine 2,2 µm) s ukupnim vremenom integracije preko 20 sati, ukazuje na iznenađujuće visok aksijalni omjer 1,56? 0,05 [3]. To je očito rezultat brze rotacije Ahernara.
Teorijske implikacije opažanja VLTI
Kutna veličina Ahernarovog eliptičnog profila kako je naznačeno u PR Photo 15b / 03 iznosi 0,00253? 0,00006 luk (glavna osovina) i 0,00162? 0,00001 luk (mala os) [4], respektivno. Na naznačenoj udaljenosti odgovarajući zvjezdani polumeri jednaki su 12,0? 0,4 i 7,7? 0,2 solarnog radijusa, odnosno 8,4, odnosno 5,4 milijuna km. Prva vrijednost je mjera ekvatorijalnog polumjera zvijezde. Drugi je gornja vrijednost polarnog polumjera - ovisno o nagibu zvijezde polarne osi prema liniji vida, može biti još manji.
Navedeni omjer između ekvatorijalnog i polarnog polumjera Ahernara predstavlja neviđeni izazov za teorijsku astrofiziku, posebno u vezi s gubitkom mase s površine pojačanom brzom rotacijom (centrifugalnim učinkom), kao i raspodjelom unutarnjeg uglastog zamaha (brzina rotacije pri različite dubine).
Astronomi zaključuju da se Ahernar mora ili rotirati brže (a samim tim i bliže „kritičnoj“ (probojnoj) brzini od oko 300 km / sec) od onoga što pokazuju spektralna promatranja (oko 225 km / sec od širenja spektra linije) ili mora kršiti rotaciju krutog tijela.
"Roche-model" ne može reproducirati opaženo ravnanje koje podrazumijeva rotaciju čvrstog tijela i koncentraciju mase u središtu zvijezde. Neuspjeh tog modela još je vidljiviji ako se uzme u obzir i takozvani efekt "gravitacijskog zatamnjenja" - ovo je neujednačena raspodjela temperature na površini koja je sigurno prisutna na Achernaru pod tako jakom geometrijskom deformacijom.
pogled
Ovo novo mjerenje daje sjajan primjer onoga što je moguće s VLT interferometrom već u ovoj fazi primjene. Dobro se služi budućim istraživačkim projektima u ovoj ustanovi.
Interferometrijskom tehnikom otvaraju se nova istraživačka polja koja će u konačnici pružiti mnogo detaljnije informacije o oblicima, površinskim uvjetima i unutarnjoj strukturi zvijezda. I u ne tako dalekoj budućnosti postat će moguće proizvesti interferometrijske slike diskova Ahernara i drugih zvijezda.
Izvorni izvor: ESO News Release
