I flere tiår har forskere observert at Regulus, den lyseste stjernen i stjernebildet Leo, snurrer mye raskere enn solen. Men takket være et kraftig nytt teleskopisk utvalg, vet astronomer nå med enestående klarhet hva det betyr for dette enorme himmellegemet.
En gruppe astronomer, ledet av Hal McAlister, direktør for Georgia State University's Center for High Angular Resolution Astronomy, har brukt senterets utvalg av teleskoper for å oppdage for første gang Regulus 'rotasjonsinduserte forvrengninger. Forskere har målt størrelsen og formen på stjernen, temperaturforskjellen mellom dens polare og ekvatoriale regioner, og orienteringen til dens rotasjonsakse. Forskernes observasjoner av Regulus representerer den første vitenskapelige produksjonen fra CHARA-matrisen, som ble rutinemessig operativ tidlig i 2004.
De fleste stjerner roterer sedalt om spinnaksene sine, sier McAlister. Solen fullfører for eksempel en full rotasjon på omtrent 24 dager, noe som betyr at dens ekvatoriale spinnhastighet er omtrent 4500 miles per time. Regulus 'ekvatoriale spinnhastighet er nesten 700 000 miles i timen, og dens diameter er omtrent fem ganger større enn solens. Regulus buler også tydelig på ekvator, en fantastisk sjeldenhet.
Regulus 'sentrifugalkraft får den til å utvide seg slik at dens ekvatoriale diameter er en tredjedel større enn dens polare diameter. Faktisk, hvis Regulus roterte rundt 10 prosent raskere, ville dens utvendige sentrifugalkraft overstige tyngdekraften og stjernen ville fly fra hverandre, sier McAlister, CHARAs direktør og regents professor i astronomi ved Georgia State.
På grunn av sin forvrengte form, viser Regulus, en enkelt stjerne, det som kalles "gravitasjonsmørkende"? stjernen blir lysere på polene enn ved ekvator - et fenomen som tidligere bare ble oppdaget i binære stjerner. I følge McAlister skjer mørkningen fordi Regulus er kaldere ved ekvator enn på polene. Regulus 'ekvatoriale bule reduserer tyngdekraften ved ekvator, noe som får temperaturen der til å synke. CHARA-forskere har funnet ut at temperaturen ved Regulus 'poler er 15.100 grader celsius, mens ekvatorens temperatur bare er 10.000 celsius. Temperaturvariasjonen gjør at stjernen er omtrent fem ganger lysere ved polene enn ved ekvator. Regulus 'overflate er så varm at stjernen faktisk er nesten 350 ganger mer lysende enn solen.
CHARA-forskere oppdaget en annen underlighet da de bestemte retningen på stjernens spin-akse, sier McAlister.
"Vi ser på stjernen i hovedsak ekvator-på, og spinnaksen vippes omtrent 86 grader fra nordretningen på himmelen," sier han. “Men merkelig nok beveger stjernen seg gjennom rommet i samme retning som polet peker. Regulus beveger seg som en enorm spinnende kule gjennom verdensrommet. Vi aner ikke hvorfor dette er tilfelle. ”
Astronomer så på Regulus ved å bruke CHARAs teleskoper i seks uker i fjor for å skaffe interferometriske data som kombinert med spektroskopiske målinger og teoretiske modeller skapte et bilde av stjernen som avslører effekten av dens utrolig raske spinn. Resultatene vil bli publisert i vår i The Astrophysical Journal.
CHARA-matrisen, som ligger på toppen av Mt. Wilson i Sør-California, er blant en håndfull nye “super” instrumenter sammensatt av flere teleskoper som er optisk koblet til å fungere som et enkelt teleskop av enorm størrelse. Oppstillingen består av seks teleskoper, som hver inneholder et lysoppsamlingsspeil en meter i diameter. Teleskopene er ordnet i form av en "Y", med de ytterste teleskopene plassert omtrent 200 meter fra midten av matrisen.
En presis kombinasjon av lyset fra de enkelte teleskopene gjør at CHARA-matrisen kan oppføre seg som om det var et enkelt teleskop med et speil 330 meter over. Matrisen kan ikke vise veldig svake objekter som blir oppdaget av teleskoper som de gigantiske 10-meters Keck-teleskopene på Hawaii, men forskere kan se detaljer i lysere gjenstander nesten 100 ganger skarpere enn de som kan fås ved hjelp av Keck-matrisen. Arbeidet med infrarøde bølgelengder, CHARA-matrisen kan se detaljer så små som 0,0005 buesekunder. (Ett arcsekund er 1/3600 av en grad, tilsvarer vinkelstørrelsen på en krone sett fra en avstand på 2,3 miles.) I tillegg til Georgia State-forskere, inkluderer CHARA-teamet samarbeidspartnere fra National Optical Astronomy Observatories i Tucson, Ariz ., og NASAs Michelson Science Center ved California Institute of Technology i Pasadena.
CHARA-matrisen ble konstruert med finansiering fra National Science Foundation, Georgia State, W. M. Keck Foundation, og David and Lucile Packard Foundation. NSF har også tildelt midler til pågående forskning på CHARA-matrisen.
Original kilde: Georgia State University
