Vuosikymmenien ajan tutkijat ovat havainneet, että Regulus, Leon yhdistelmän kirkkain tähti, pyörii paljon nopeammin kuin aurinko. Mutta voimakkaan uuden teleskooppimatriisin ansiosta tähtitieteilijät tietävät nyt ennennäkemättömällä selvyydellä, mitä tämä tarkoittaa tälle massiiviselle taivaankappaleelle.
Ryhmä tähtitieteilijöitä, Georgian osavaltion yliopiston korkean kulmanresoluution tähtitieteen keskuksen johtajan Hal McAlisterin johdolla, on käyttänyt keskuksen kaukoputkijoukkoa havaitakseen ensimmäistä kertaa Reguluksen rotaatiosta aiheutuvia vääristymiä. Tutkijat ovat mitanneet tähden koon ja muodon, sen polaarisen ja päiväntasaajan alueiden lämpötilaeron ja sen spin-akselin suunnan. Tutkijoiden havainnot Reguluksesta edustavat ensimmäistä tieteellistä tulosta CHARA-ryhmästä, joka aloitettiin rutiininomaisesti toiminnassa vuoden 2004 alussa.
Useimmat tähdet pyörivät rauhallisesti pyörivän akselinsa ympäri, McAlister sanoo. Esimerkiksi aurinko suorittaa täydellisen pyörimisen noin 24 päivässä, mikä tarkoittaa, että sen päiväntasaajan linkousnopeus on noin 4500 mailia tunnissa. Reguluksen päiväntasaajan linkousnopeus on lähes 700 000 mailia tunnissa ja sen halkaisija on noin viisi kertaa suurempi kuin auringon. Regulus taipuu myös näkyvästi päiväntasaajalleen - tähtien harvinaisuuteen.
Reguluksen keskipakoisvoima aiheuttaa sen laajenemisen siten, että sen päiväntasaajan halkaisija on kolmanneksen suurempi kuin sen napahalkaisija. Itse asiassa, jos Regulus pyörisi noin 10 prosenttia nopeammin, sen ulospäin suuntautuva keskipakoisvoima ylittää painopisteen sisäänpäin suuntautuvan vetovoiman ja tähti lentää erilleen, sanoo CHARAn johtaja McAlister ja Georgian osavaltion tähtitieteen professori Regents.
Vääristyneen muodonsa vuoksi Regulus, yksi tähti, osoittaa niin kutsutun ”painovoiman tummenemisen”? tähti muuttuu kirkkaammaksi napoillaan kuin päiväntasaajassa - ilmiö, joka aiemmin havaittiin vain binaaritähteissä. McAlisterin mukaan tummeneminen tapahtuu, koska Regulus on päiväntasaajassa kylmempi kuin napoillaan. Reguluksen päiväntasaajan pullistuma vähentää painovoiman vetäytymistä päiväntasaajassa, mikä saa aikaan lämpötilan siellä. CHARA-tutkijat ovat havainneet, että Reguluksen napojen lämpötila on 15 100 astetta, kun taas päiväntasaajan lämpötila on vain 10 000 celsiusastetta. Lämpötilavaihtelu aiheuttaa sen, että tähti on noin viisi kertaa kirkkaampi napoillaan kuin sen päiväntasaajalla. Reguluksen pinta on niin kuuma, että tähti on itse asiassa lähes 350 kertaa valoisampi kuin aurinko.
CHARA-tutkijat löysivät toisen omituisuuden, kun he määrittivät tähden spin-akselin suunnan, McAlister sanoo.
"Tarkastelemme tähtiä, joka on pääosin päiväntasaajaa päällä, ja spin-akseli on kallistettu noin 86 astetta taivaan pohjoissuunnasta", hän sanoo. ”Mutta kummallista kyllä, tähti liikkuu avaruuden läpi samaan suuntaan kuin napa osoittaa. Regulus liikkuu kuin valtava pyörivä luoti avaruuden läpi. Meillä ei ole aavistustakaan, miksi näin on. "
Tähtitieteilijät katselivat Regulusta CHARAn kaukoputkilla kuuden viikon ajan viime kevään aikana saadakseen interferometrisiä tietoja, jotka yhdessä spektroskopisten mittausten ja teoreettisten mallien kanssa loivat kuvan tähdestä, joka paljastaa uskomattoman nopean pyörimisen vaikutukset. Tulokset julkaistaan tämän kevään The Astrophysical Journal -lehdessä.
CHARA-ryhmä, joka sijaitsee Mt. Wilson Etelä-Kaliforniassa on joukko uusia "super" -instrumentteja, jotka koostuvat useista kaukoputkista, jotka on optisesti kytketty toimimaan yhtenä valtavan koon teleskooppina. Ryhmä koostuu kuudesta kaukoputkesta, joista jokaisessa on metrin halkaisijaltaan valoa keräävä peili. Teleskoopit on sijoitettu “Y”: n muotoon uloimpien kaukoputkien ollessa noin 200 metrin päässä ryhmän keskustasta.
Tarkka yksittäisten kaukoputkien valon yhdistelmä antaa CHARA-ryhmän käyttäytyä ikään kuin se olisi yksi kaukoputki, jonka peili on 330 metriä poikki. Taulukoissa ei voi näyttää erittäin heikkoja kohteita, jotka on havaittu teleskoopeilla, kuten Havaijilla sijaitsevilla jättiläisillä 10-metrisillä Keck-teleskoopeilla, mutta tutkijat näkevät yksityiskohdat kirkkaimmissa kohteissa lähes sata kertaa terävämpiä kuin Keck-matriisin avulla saatavissa olevat kohteet. Infrapuna-aallonpituuksilla työskentelevä CHARA-taulukko näkee yksityiskohdat niin pieniä kuin 0,0005 kaarisekuntia. (Yksi kaarisekundi on 1/3 600 astetta, vastaten sentin kulmaa, joka on nähty 2,3 mailin etäisyydeltä.) Georgian osavaltion tutkijoiden lisäksi CHARA-ryhmään kuuluu yhteistyökumppaneita Tucsonissa, Arizissa sijaitsevista kansallisista optisen tähtitieteen observatorioista. ., ja NASA: n Michelson-tiedekeskus Kalifornian teknillisessä instituutissa Pasadenassa.
CHARA-ryhmä rakennettiin rahoituksella National Science Foundation -järjestöltä, Georgian osavaltiolta, W. M. Keck -säätiöltä sekä David and Lucile Packard -säätiöltä. NSF on myös myöntänyt varoja käynnissä olevaan tutkimukseen CHARA-ryhmässä.
Alkuperäinen lähde: Georgian osavaltion yliopisto
