Kujutise krediit: ESO
Euroopa Lõuna vaatluskeskuse astronoomid on avastanud tähe, mis on äärmiselt tasane. Kõik kosmoses olevad pöörlevad objektid on pöörlemise tõttu lamestatud; isegi meie Maa on ekvaatori kohal 21 kilomeetrit laiem, kui see on pooluseline. Kuid see uus täht, nimega Achernar, on ekvaatori kohal 50% laiem kui selle pooluste juures. Ilmselt keerleb see kiiresti, kuid selle kuju ei sobi praeguste astrofüüsika mudelitega. See peaks kaotama massi kosmosesse kiirusega, mille võrra ta läheb. Aeg mõne uue mudeli jaoks.
Esimese lähenemise järgi on planeedid ja tähed ümarad. Mõelge maakerale, kus me elame. Mõelge Päikesele, lähimale tähele ja sellele, kuidas ta taevas välja näeb.
Kuid kui sellele rohkem mõelda, saate aru, et see pole täiesti tõsi. Igapäevase pöörlemise tõttu on tahke maa kergelt lamestatud („olateeritud”) - selle ekvatoriaalne raadius on umbes 21 km (0,3%) suurem kui polaarne. Tähed on tohutud gaasilised sfäärid ja mõned neist pöörlevad teatavasti üsna kiiresti, palju kiiremini kui Maa. Ilmselt põhjustaksid sellised tähed lamestatud. Aga kui tasane?
ESO Paranali observatooriumi hiljutised uuringud VLT interferomeetri (VLTI) abil on astronoomide rühmal [1] võimaldanud saada kõige üksikasjalikuma ülevaate kiiresti pöörleva kuuma tähe Achernari (Alpha Eridani) üldkujust. eredaim lõunaosas Eridanuse tähtkujus (jõgi).
Nad leiavad, et Achernar on oodatust palju lamedam - selle ekvatoriaalne raadius on polaarsest rohkem kui 50% suurem! Teisisõnu, see täht on väga sarnane tuntud keerleva mänguasjaga, mis on nii väikelaste seas nii populaarne.
Achernari jaoks mõõdetud kõrge lamenemise aste - esimene vaatlusastrofüüsikas - on nüüd teoreetilise astrofüüsika jaoks enneolematu väljakutse. Tähtede interjööride tavaliste mudelite abil ei saa efekti taasesitada, kui pole lisatud teatud nähtusi, nt. meridionaalne ringlus pinnal (“põhja-lõuna ojad”) ja ebaühtlane pöörlemine tähe erinevatel sügavustel.
Nagu see näide näitab, annavad interferomeetrilised tehnikad lõppude lõpuks väga üksikasjaliku teabe tähtede kuju, pinnatingimuste ja sisestruktuuri kohta.
Achernari VLTI vaatlused
Katsevaatlused Paranali observatooriumi VLT interferomeetriga (VLTI) kulgevad hästi [2] ning astronoomid on nüüd hakanud paljusid neist esimestest mõõtmistest teaduslikel eesmärkidel kasutama.
Üks äsja välja kuulutatud tähelepanuväärne tulemus põhineb ereda lõunatähe Achernari (Alpha Eridani; nimi on tuletatud “Al Ahir al Nahr” = “jõe lõpp”) vaatluste seerial, mis viidi läbi septembri vahel 11. ja 12. novembril 2002. Nendeks vaatlusteks kasutati ka kahte 40-cm pikkust külgmise staadiumiga teleskoopi, mis olid VLT-interferomeetriga 2001. aasta märtsis esimese valguse saamiseks. Need paigutati Paranali ülaosas VLT vaatlusplatvormi valitud kohtadesse, et saada ristikujuline konfiguratsioon kahe lähtejoonega vastavalt 66 m ja 140 m 90 ° C juures. nurk, vrd. PR Foto 15a / 03.
Regulaarsete ajavahemike järel suunati kaks väikest teleskoopi Achernari poole ja kaks valguskiirt suunati ühisesse fookusesse VINCI katseseadmes kesksel kohal asuvas VLT interferomeetrilises laboris. Tänu Maa pöörlemisele vaatluste ajal oli võimalik mõõta tähe nurga suurust (taevas vaadatuna) eri suundades.
Kasutaja Achernar profiil
Esimene katse kiiresti pöörleva tähe geomeetrilise deformatsiooni mõõtmiseks viidi läbi 1974. aastal Briti astronoomi Hanbury Browni heledal tähel Altair asuva Narrabri intensiivsuse interferomeetriga (Austraalia). Kuid tehniliste piirangute tõttu ei suutnud need tähelepanekud selle tähe erinevate mudelite vahel otsustada. Hiljuti jälgisid Gerard T. Van Belle ja kaastöötajad Altairit Palomari katsealuse interferomeetriga (PTI), mõõtes selle näilise telgsuhte väärtuseks 1,140? 0,029 ja seades mõned piirangud pöörlemiskiiruse ja tähekalde suhtele.
Achernar on kuuma B-tüüpi täht, mille mass on 6 korda suurem kui Päikese mass. Pinna temperatuur on umbes 20 000 ° C ja see asub 145 valgusaasta kaugusel.
Achernari nähtav profiil (PR Foto 15b / 03), mis põhineb umbes 20 000 VLTI interferogrammil (K-ribas lainepikkusel 2,2 um) koguintegratsiooni ajaga üle 20 tunni, näitab üllatavalt kõrget telgsuhet - 1,56? 0,05 [3]. See on ilmselgelt Achernari kiire rotatsiooni tulemus.
VLTI vaatluste teoreetiline tähendus
Achernari elliptilise profiili nurga suurus, nagu on näidatud PR-fotol 15b / 03, on 0,00253? 0,00006 kaaresekundit (põhitelg) ja 0,00162? 0,00001 kaaresekundit (kõrvaltelg) [4]. Näidatud kaugusel on vastavad tähe raadiused 12,0? 0,4 ja 7,7? 0,2 päikeseraadiust ehk vastavalt 8,4 ja 5,4 miljonit km. Esimene väärtus on tähe ekvatoriaalraadiuse mõõt. Teine on polaarraadiuse ülemine väärtus - sõltuvalt tähe polaartelje kaldest vaatevälja suhtes võib see olla veelgi väiksem.
Achernari ekvatoriaal- ja polaarraadiuste vaheline suhe on teoreetilise astrofüüsika jaoks enneolematu väljakutse, eriti seoses kiire pöörlemisega suurendatud pinnakaotusega pinnalt (tsentrifugaaliefekt) ja ka sisemise nurkkiiruse jaotusega (pöörlemiskiirus erinevad sügavused).
Astronoomid järeldavad, et Achernar peab pöörlema kas kiiremini (ja seega lähemale „kriitilisele“ (purunemiskiirusele) umbes 300 km / sek), kui spektrivaatlused näitavad (umbes 225 km / sek spektri laienemisest) jooned) või see peab rikkuma kere jäika pöörlemist.
Vaadeldud lamenemist ei saa reprodutseerida „Roche-mudeli” abil, mis eeldab tahke keha pöörlemist ja massi kontsentratsiooni tähe keskel. Selle mudeli ebaõnnestumine on veelgi ilmsem, kui võtta arvesse nn raskusjõu tumenemise efekti - see on pinna ebaühtlane temperatuurijaotus, mis Achernaril on kindlasti sellise tugeva geomeetrilise deformatsiooni korral.
Väljavaade
See uus mõõtmine on hea näide sellest, mis on VLT-interferomeetriga võimalik juba rakendusetapis. See sobib hästi selle rajatise tulevaste teadusprojektide jaoks.
Interferomeetrilise tehnika abil avanevad nüüd uued uurimisväljad, mis annavad lõppkokkuvõttes palju täpsemat teavet tähtede kuju, pinnatingimuste ja sisestruktuuri kohta. Ja mitte liiga kauges tulevikus on võimalik toota interferomeetrilisi pilte Achernari ja teiste tähtede ketastest.
Algne allikas: ESO pressiteade
