אשראי תמונה: ESO
אסטרונומים עם המצפה הדרומי האירופי גילו כוכב שהוא שטוח במיוחד כל החפצים המסתובבים בחלל שטוחים בגלל סיבובם; אפילו כדור הארץ שלנו הוא 21 קילומטרים רחבים יותר בקו המשווה מאשר הוא מוט לקוטב. אבל הכוכב החדש הזה, שנקרא Achernar, רחב יותר ב -50% בקו המשווה שלו מאשר בקטבים שלו. ברור שזה מסתובב במהירות, אך צורתו אינה משתלבת במודלים האסטרופיזיים הנוכחיים. זה אמור לאבד מסה לחלל בקצב שהוא הולך. זמן לכמה דגמים חדשים.
לקירוב ראשון כוכבי הלכת והכוכבים עגולים. חשבו על כדור הארץ עליו אנו חיים. חשוב על השמש, הכוכב הקרוב ביותר, ואיך הוא נראה בשמיים.
אבל אם אתה חושב על זה יותר, אתה מבין שזה לא לגמרי נכון. בגלל הסיבוב היומי שלו, כדור הארץ המוצק משטוח מעט ("שקוע") - הרדיוס המשווני שלו הוא כ- 21 ק"מ (0.3%) גדול מהקוטב. כוכבים הם תחומים גזים אדירים וחלקם ידועים כמסתובבים די מהר, הרבה יותר מהר מכדור הארץ. זה כמובן יגרום לכוכבים כאלה להיות שטוחים. אבל כמה שטוח?
התצפיות האחרונות עם אינטרפרומטר VLT (VLTI) במצפה הפרנל של ESO אפשרו לקבוצת אסטרונומים [1] להשיג ללא ספק את התצוגה המפורטת ביותר של הצורה הכללית של כוכב חם מסתובב במהירות, אחרנר (אלפא ארידאני), הבהיר ביותר בקונסטלציה הדרומית ארידנוס (הנהר).
הם מוצאים כי Achernar הרבה יותר מחמיא מהצפוי - הרדיוס המשווני שלו גדול יותר מ- 50% מהקוטב! במילים אחרות, כוכב זה מעוצב מאוד כמו הצעצוע הידוע המסתובב, הפופולרי כל כך בקרב ילדים קטנים.
דרגת ההשטחה הגבוהה שנמדדה עבור אחרנר - ראשונה באסטרופיזיקה תצפיתית - מציבה כעת אתגר חסר תקדים לאסטרופיזיקה תיאורטית. לא ניתן לשחזר את ההשפעה על ידי דגמים נפוצים של פנים מהממים אלא אם שולבו תופעות מסוימות, למשל זרימת תעלות על פני השטח ("נחלים צפון-דרום") וסיבוב לא אחיד בעומקים שונים בתוך הכוכב.
כפי שמראה דוגמא זו, טכניקות אינטרפרומטריות יספקו בסופו של דבר מידע מפורט מאוד על הצורות, תנאי השטח והמבנה הפנימי של הכוכבים.
תצפיות VLTI על Achernar
תצפיות הבדיקה עם אינטרפרומטר VLT (VLTI) במצפה הכוכב Paranal מתקדמות היטב [2], וכעת האסטרונומים החלו לנצל רבים מהמדידות הראשונות הללו למטרות מדעיות.
תוצאה מרהיבה אחת, שזה עתה הודיעה, מבוססת על סדרה של תצפיות על הכוכב הדרומי בהיר אחנרר (אלפא ארידאני; השם נגזר "Al Ahir al Nahr" = "סוף הנהר") שבוצע בין ספטמבר 11 ו -12 בנובמבר 2002. שני תצפיות הבדיקה הסרוסטוסטטיות בגובה 40 ס"מ ששימשו להשגת "אור ראשון" עם אינטרפרומטר VLT במרץ 2001 שימשו גם הם לתצפיות אלה. הם הוצבו במיקומים נבחרים על פלטפורמת VLT הצפונית בראש Paranal כדי לספק תצורה "בצורת צלב" עם שתי "קווי בסיס" של 66 מ 'ו -140 מ' בהתאמה, בגובה 90? זווית, יחסי ציבור 15a / 03.
במרווחי זמן קבועים, שני הטלסקופים הקטנים הופנו לכיוון Achernar ושתי קרני האור הופנו למיקוד משותף בכלי הבדיקה VINCI במעבדה הבין-אינטרומטרית VLT. בגלל סיבוב כדור הארץ במהלך התצפיות, ניתן היה למדוד את גודל הזווית של הכוכב (כפי שנראה בשמיים) בכיוונים שונים.
הפרופיל של Achernar
ניסיון ראשון למדוד את הדפורמציה הגיאומטרית של כוכב מסתובב במהירות בוצע בשנת 1974 בעזרת אינטרפרומטר אינטנסיביות Narrabri (אוסטרליה) על הכוכב הבהיר Altair על ידי האסטרונום הבריטי הנברי בראון. עם זאת, בגלל מגבלות טכניות, תצפיות אלה לא הצליחו להחליט בין דגמים שונים לכוכב זה. לאחרונה, ג'רארד ט. ואן בל ומשתפי הפעולה צפו באלטיר באמצעות האינטרפרומטר של ה- Palomar Testbed Interferometer (PTI), כשמדדו את היחס הצירי לכאורה כ- 1.140? 0.029 והצבת אילוצים מסוימים על הקשר בין מהירות הסיבוב לנטייה הכוכבית.
אחנרר הוא כוכב מסוג B הלוהט, עם מסה של פי 6 מזו של השמש. טמפרטורת פני השטח היא בערך 20,000 מעלות צלזיוס והיא ממוקמת במרחק של 145 שנות אור.
הפרופיל לכאורה של Achernar (PR תמונה 15b / 03), המבוסס על כ- 20,000 אינטרפרוגרמות VLTI (ברצועת K באורך גל 2.2? מ ') עם זמן אינטגרציה כולל של מעל 20 שעות, מצביע על יחס צירי גבוה באופן מפתיע של 1.56? 0.05 [3]. זו כמובן תוצאה של הסיבוב המהיר של Achernar.
השלכות תיאורטיות של תצפיות ה- VLTI
הגודל הזוויתי של הפרופיל האליפטי של Achernar כפי שמצויין בתמונות PR 15b / 03 הוא 0.00253? 0.00006 קשת (ציר ראשי) ו- 0.00162? 0.00001 קשת (ציר מינורי) [4], בהתאמה. במרחק המצוין, הרדיוסים הכוכבים המתאימים שווים ל- 12.0? 0.4 ו -7.7? 0.2 רדיוסים סולאריים, או 8.4 ו- 5.4 מיליון ק"מ, בהתאמה. הערך הראשון הוא מדד לרדיוס המשווני של הכוכב. השני הוא ערך עליון לרדיוס הקוטב - תלוי בנטייה של ציר הקוטב של הכוכב לקו הראייה, יתכן שהוא יהיה קטן עוד יותר.
היחס המצוין בין הרדיוסים המשווניים לקוטביים של אחרנר מהווה אתגר חסר תקדים לאסטרופיזיקה תיאורטית, בפרט הנוגע לאובדן המוני מהשטח המוגבר על ידי הסיבוב המהיר (האפקט הצנטריפוגלי) וגם חלוקת המומנטום הזוויתי הפנימי (מהירות הסיבוב במהירות עומקים שונים).
האסטרונומים מסיקים כי Achernar צריך להסתובב מהר יותר (ומכאן, קרוב יותר למהירות ה"קריטית "(פירוק) של כ -300 קמ"ש) ממה שמראות התצפיות הספקטרליות (כ 225 קמ"ש מהתרחבות הספקטרום) קווים) או שעליו להפר את סיבוב הגוף הנוקשה.
לא ניתן לשחזר את השיטוח שנצפה על ידי "מודל ה- Roche" המרמז על סיבוב גוף מוצק וריכוז המונים במרכז הכוכב. כישלונו של אותו דגם ניכר עוד יותר אם נלקחים בחשבון מה שמכונה אפקט "התכהות כוח המשיכה" - זוהי התפלגות טמפרטורה לא אחידה על פני השטח אשר בהחלט קיימת באחרנר תחת עיוות גיאומטרי כה חזק.
Outlook
מדידה חדשה זו מספקת דוגמה נאה למה שאפשר עם אינטרפרומטר VLT כבר בשלב זה של היישום. זה מבשר טוב לפרויקטים מחקריים עתידיים במתקן זה.
בעזרת הטכניקה האינטרפרומטרית נפתחים כעת תחומי מחקר חדשים אשר בסופו של דבר יספקו מידע הרבה יותר מפורט על הצורות, תנאי השטח והמבנה הפנימי של הכוכבים. ובעתיד לא רחוק יתאפשר לייצר תמונות אינטרפרומטריות של הדיסקים של אחרנר וכוכבים אחרים.
המקור המקורי: פרסום חדשות ESO
