Kép jóváírása: ESO
Az Európai Déli Megfigyelőközpont csillagászai felfedeztek egy csillagot, amely rendkívül sima. Az űrben lévő összes forgó tárgy elforgatásuk miatt lapodik; még a Földünk is 21 kilométerrel szélesebb az Egyenlítőn, mint pole-to-pole. De ez az új csillag, az úgynevezett Achernar, egyenlítőjénél 50% -kal szélesebb, mint a pólusai. Nyilvánvalóan gyorsan forog, de alakja nem illeszkedik a jelenlegi asztrofizikai modellekhez. El kell veszítenie a tömeget az űrbe az elért sebességgel. Ideje néhány új modellhez.
Az első megközelítéshez a bolygók és a csillagok kerek. Gondolj arra a földre, amelyen élünk. Gondolj a Napra, a legközelebbi csillagra, és hogy néz ki az égen.
De ha többet gondolsz rá, akkor rájössz, hogy ez nem teljesen igaz. Napi forgása következtében a szilárd föld kissé sima („ellapult”) - ekvatoriális sugara kb. 21 km-rel (0,3% -kal) nagyobb, mint a sarki. A csillagok hatalmas gázgömbök, és tudjuk, hogy néhány közülük nagyon gyorsan, sokkal gyorsabban forog, mint a Föld. Ez nyilvánvalóan az ilyen csillagok ellapulásához vezetne. De milyen lapos?
Az ESO Paranal Obszervatóriumában a VLT Interferométerrel (VLTI) végzett közelmúltbeli megfigyelések lehetővé tették egy csillagászok egy csoportjának [1], hogy messze a legpontosabb képet kapjon egy gyorsan forgó forró csillag, Achernar (Alpha Eridani) általános alakjáról. a legfényesebb az Eridanus déli konstellációjában (a folyó).
Megállapítják, hogy Achernar sokkal laposabb, mint amire számítottak - ekvatoriális sugara több mint 50% -kal nagyobb, mint a sarki! Más szavakkal, ez a csillag nagyon hasonló formájú, mint a jól ismert spinning-top játék, amely annyira népszerű a kisgyermekek körében.
Az Achernárnál mért magas laposság - az első a megfigyelő asztrofizikában - most példátlan kihívást jelent az elméleti asztrofizika számára. A hatás nem reprezentálható a csillagközi belső modellekkel, kivéve ha bizonyos jelenségeket beépítenek, pl. meridionális keringés a felszínen („észak-déli patakok”) és a nem egyenletes forgás a csillag belsejében lévő különböző mélységekben.
Amint ez a példa megmutatja, az interferometrikus technikák végül nagyon részletes információkat szolgáltatnak a csillagok alakjáról, felületi viszonyairól és belső szerkezetéről.
Achernar VLTI megfigyelései
A tesztmegfigyelések a Paranal Obszervatóriumban a VLT interferométerrel (VLTI) jól haladnak [2], és a csillagászok megkezdték ezen első mérések sokaságának tudományos célú felhasználását.
Az egyik látványos eredmény, a közelmúltban bejelentett, a fényes, déli csillag Achernar (Alpha Eridani; a név származik az „Al Ahir al Nahr” = „A folyó vége”) megfigyelési sorozatán alapul, amelyet szeptember között hajtottak végre. A megfigyelésekhez szintén felhasználták azokat a két 40 cm-es siderostat tesztcsövet, amelyek 2001. márciusban a VLT Interferométerrel „Első fényt” szereztek. A Paranal tetején, a VLT megfigyelő platformon kiválasztott pozíciókba helyezték őket, hogy „kereszt alakú” konfigurációt kapjanak, két 66 mm-es és 140 m-es „alapvonallal” 90 ° -on? szög, vö. PR fénykép 15a / 03.
Rendszeres időközönként a két kis távcsövet Achernar irányába mutatták, és a két fénysugarat közös fókuszra irányították a VINCI teszt műszerében, a központi elhelyezkedésű VLT interferometriai laboratóriumban. A megfigyelések során a Föld forgása miatt meg lehetett mérni a csillag szögméretet (az égbolton látva) különböző irányokba.
Achernar profilja
A gyorsan forgó csillag geometriai deformációjának mérésére az első kísérletet 1974-ben a Hanrab Brown brit csillagász az Altair fényes csillagán, a Narrabri Intensity Interferometer-rel (Ausztrália) végezte. A műszaki korlátozások miatt azonban ezek a megfigyelések nem tudtak dönteni a csillag különböző modelljei között. A közelmúltban Gerard T. Van Belle és munkatársai megfigyelték Altair-ot a Palomar tesztágy interferométerrel (PTI), mérve annak látszólagos tengelyirányát 1.140? 0,029, és korlátozásokat vet fel a forgási sebesség és a csillagok dőlése közötti kapcsolatra.
Az Achernar egy forró B típusú csillag, tömege hatszorosa a Nap tömegének. A felületi hőmérséklet körülbelül 20 000 ° C, és 145 fényév távolságban helyezkedik el.
Az Achernar látszólagos profilja (PR Photo 15b / 03), körülbelül 20 000 VLTI interferogram alapján (a K-sávban 2,2 um hullámhosszon), teljes integrációs ideje több mint 20 óra, meglepően magas tengelyirányt mutat, 1,56? 0,05 [3]. Ez nyilvánvalóan az Achernar gyors rotációjának eredménye.
A VLTI megfigyelések elméleti következményei
Az Achernar elliptikus profiljának szögmérete, amint azt a 15b / 03 PR fénykép mutatja, 0,00253? 0,00006 ív (fő tengely) és 0,00162? 0,00001 ív (másodlagos tengely) [4]. A megadott távolságon a megfelelő csillagsugár 12,0? 0,4 és 7,7? 0,2 napsugár, illetve 8,4 és 5,4 millió km. Az első érték a csillag egyenlítői sugárának a mértéke. A második a poláris sugár felső értéke - attól függően, hogy a csillag poláris tengelye a látóvonal felé dől-e, ez valószínűleg még kisebb is.
Az Achernár egyenlítői és poláris sugarai között feltüntetett arány példátlan kihívást jelent az elméleti asztrofizika szempontjából, különös tekintettel a gyors forgás által fokozott felületi veszteségre (centrifugális hatás), valamint a belső szögmozgás eloszlására (a forgási sebesség különböző mélységek).
A csillagászok arra a következtetésre jutnak, hogy Achernarnak vagy gyorsabban kell forognia (és ennélfogva közelebb a kb. 300 km / sec „kritikus” (szakítási) sebességhez), mint amit a spektrális megfigyelések mutatnak (kb. 225 km / sec a spektrum kiszélesedésétől). vonalak), vagy meg kell sértenie a merev test forgását.
A megfigyelt süllyedést nem lehet reprodukálni a „Roche-modellel”, amely a szilárdtest forgását és tömegkoncentrációját jelenti a csillag közepén. Ennek a modellnek a bukása még nyilvánvalóbb, ha figyelembe vesszük az úgynevezett „gravitációs sötétedés” hatást - ez egy nem egyenletes hőmérsékleti eloszlás a felületen, amely minden bizonnyal fennáll az Acherneren ilyen erős geometriai deformációtól.
kilátás
Ez az új mérés jó példát mutat arra, hogy mi lehetséges a VLT Interferométerrel már a megvalósítás ezen szakaszában. Jól támaszkodik a létesítmény jövőbeli kutatási projektjeire.
Az interferometriai technikával új kutatási területek nyílnak meg, amelyek végül sokkal részletesebb információt nyújtanak a csillagok alakjáról, felületi viszonyairól és belső szerkezetéről. És egy nem túl távoli jövőben lehetővé válik interferometrikus képek készítése az Achernár és más csillag lemezéről.
Eredeti forrás: az ESO sajtóközleménye
