В течение десятилетий ученые наблюдали, что Регулус, самая яркая звезда в созвездии Льва, вращается намного быстрее, чем Солнце. Но благодаря новой мощной телескопической решетке астрономы теперь с беспрецедентной ясностью знают, что это значит для этого массивного небесного тела.
Группа астрономов во главе с Хэлом Макалистером, директором Центра астрономии высокого углового разрешения Университета штата Джорджия, использовала массив телескопов центра, чтобы впервые обнаружить искажения, вызванные вращением Регулуса. Ученые измерили размер и форму звезды, разницу температур между ее полярной и экваториальной областями и ориентацию ее оси вращения. Наблюдения исследователей за Regulus представляют собой первый научный вывод из массива CHARA, который начал функционировать в начале 2004 года.
Макалистер говорит, что большинство звезд вращаются вокруг своих осей вращения. Солнце, например, совершает полный оборот примерно за 24 дня, что означает, что его экваториальная скорость вращения составляет примерно 4500 миль в час. Экваториальная скорость вращения Regulus составляет почти 700 000 миль в час, а ее диаметр примерно в пять раз больше, чем у Солнца. Регулус также заметно выпуклый на своем экваторе, звездная редкость.
Центробежная сила Регулуса заставляет его расширяться, так что его экваториальный диаметр на треть больше, чем его полярный диаметр. На самом деле, если бы Регулус вращался примерно на 10 процентов быстрее, его внешняя центробежная сила превысила бы внутреннее притяжение, и звезда разлетелась бы на части, говорит Макалистер, директор CHARA и профессор-регент астрономии в штате Джорджия.
Из-за своей искаженной формы Регулус, единственная звезда, демонстрирует то, что известно как «затемнение гравитации»? звезда становится ярче на своих полюсах, чем на экваторе - явление, ранее обнаруженное только в двойных звездах. Согласно Макалистер, потемнение происходит потому, что Регулус холоднее на экваторе, чем на полюсах. Экваториальная выпуклость Регулуса уменьшает силу притяжения на экваторе, что приводит к снижению температуры. Исследователи CHARA обнаружили, что температура на полюсах Регулуса составляет 15 100 градусов по Цельсию, а температура экватора - всего 10 000 градусов по Цельсию. Изменение температуры приводит к тому, что звезда на полюсах примерно в пять раз ярче, чем на экваторе. Поверхность Регулуса настолько горячая, что звезда на самом деле почти в 350 раз ярче Солнца.
Исследователи CHARA обнаружили еще одну странность, когда определили ориентацию оси вращения звезды, говорит Макалистер.
«Мы смотрим на звезду, по существу, на экваторе, а ось вращения наклонена примерно на 86 градусов от северного направления в небе», - говорит он. «Но, как ни странно, звезда движется в пространстве в том же направлении, куда указывает ее полюс. Регулус движется как огромная вращающаяся пуля в пространстве. Мы понятия не имеем, почему это так ».
Астрономы просмотрели Регулус с помощью телескопов CHARA в течение шести недель прошлой весной, чтобы получить интерферометрические данные, которые в сочетании со спектроскопическими измерениями и теоретическими моделями создали картину звезды, которая показывает эффекты ее невероятно быстрого вращения. Результаты будут опубликованы этой весной в Astrophysical Journal.
Массив CHARA, расположенный на вершине горы. Уилсон в южной Калифорнии является одним из нескольких новых «супер» инструментов, состоящих из нескольких телескопов, оптически связанных с функцией единого телескопа огромных размеров. Массив состоит из шести телескопов, каждый из которых содержит светосборное зеркало диаметром один метр. Телескопы расположены в форме буквы «Y», а самые дальние телескопы расположены примерно в 200 метрах от центра массива.
Точная комбинация света от отдельных телескопов позволяет массиву CHARA вести себя так, как если бы это был один телескоп с зеркалом в 330 метров в поперечнике. Массив не может показать очень слабые объекты, обнаруженные телескопами, такими как гигантские 10-метровые телескопы Keck на Гавайях, но ученые могут видеть детали в более ярких объектах, почти в 100 раз более резких, чем те, которые можно получить с помощью массива Keck. Работая на инфракрасных длинах волн, массив CHARA может видеть детали размером всего 0,0005 угловых секунд. (Одна угловая секунда составляет 1/3600 градуса, что эквивалентно угловому размеру копейки, видимой с расстояния в 2,3 мили.) Помимо исследователей штата Джорджия, в команду CHARA входят сотрудники из Национальной обсерватории оптической астрономии в Тусоне, штат Аризона. и научный центр им. Майкельсона при Калифорнийском технологическом институте в Пасадене.
Массив CHARA был построен при финансовой поддержке Национального научного фонда, штата Джорджия, фонда В. М. Кека и фонда Дэвида и Люсиль Паккард. NSF также выделил средства на текущие исследования в массиве CHARA.
Первоначальный источник: Государственный университет Джорджии
