Illustrazione dell'artista di Vega. Credito d'immagine: NOAO. Clicca per ingrandire.
Il forte oscuramento osservato intorno all'equatore di Vega suggerisce che la quinta stella più luminosa nel cielo della Terra ha un'enorme differenza di temperatura di 4.000 gradi Fahrenheit dalla sua fredda regione equatoriale ai suoi poli caldi.
I modelli della stella basati su queste osservazioni suggeriscono che Vega sta ruotando al 92 percento della velocità angolare che la farebbe crollare fisicamente, un team internazionale di astronomi annunciato oggi a Washington, DC, nel 207 ° incontro dell'American Astronomical Society .
Questo risultato conferma l'idea che le stelle che ruotano molto rapidamente sono più fredde ai loro equatori e più calde ai loro poli, e indica che il disco di detriti polverosi noto che esiste intorno a Vega è significativamente meno illuminato dalla luce della stella di quanto precedentemente riconosciuto.
"Questi risultati sono significativi perché risolvono alcune misurazioni confuse della stella e dovrebbero aiutarci a comprendere meglio il disco di detriti circumstellare di Vega", afferma Jason P. Aufdenberg, Michelson Postdoctoral Fellow presso il National Optical Astronomy Observatory di Tucson , In Arizona.
Questo disco di detriti deriva principalmente dalla collisione di corpi rocciosi simili ad asteroidi. "Lo spettro di Vega visto dal suo piano equatoriale, lo stesso piano del disco di detriti, dovrebbe essere circa la metà dello spettro visto dal polo, sulla base di questi nuovi risultati", spiega Aufdenberg.
Il team ha ottenuto misurazioni interferometriche di alta precisione della stella Vega standard brillante utilizzando l'array Center for High Angular Resolution Astronomy (CHARA), una raccolta di sei telescopi da 1 metro situati sul Monte Wilson, in California, e gestiti dalla Georgia State University.
Con una linea di base massima di 330 metri (1.083 piedi), l'array CHARA è in grado di risolvere dettagli piccoli fino a 200 micro-secondi d'arco, equivalenti alla dimensione angolare di un nichel visto da una distanza di 10.000 miglia. L'array CHARA ha alimentato la luce stellare di Vega con lo strumento Fiber Linked Unit for Optical Recombination (FLUOR), sviluppato da Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’strumentation in Astrophysique dell'Osservatoire de Paris.
Una delle principali conseguenze della rapida rotazione di Vega è un calo significativo della temperatura atmosferica effettiva di circa 2.300 Kelvin (4.000 gradi Fahrenheit) dal polo all'equatore. Questo effetto, noto come "oscuramento della gravità", fu predetto per la prima volta dall'astronomo teorico E. Hugo von Zeipel nel 1924.
Le misurazioni CHARA / FLUOR della distribuzione della luminosità della superficie di Vega mostrano anche che è fortemente "oscurato agli arti". L'oscuramento degli arti si riferisce alla luminosità decrescente nell'immagine di una stella dal centro dell'immagine al bordo o "arto" dell'immagine.
Le nuove misurazioni sono coerenti con il modello "pole-on" per Vega proposto per la prima volta da Richard O. Gray della Appalachian State University, che propone che il polo di rotazione di Vega punti verso la Terra. La vista pole-on di Vega significa che l'equatore relativamente freddo corrisponde all'arto della stella, in modo tale che l'effetto di oscuramento della gravità migliora ulteriormente l'effetto di oscuramento degli arti.
I dati CHARA / FLUOR supportano il modello pole-on, oscurato per gravità per Vega, mostrando che l'oscuramento degli arti di Vega è 2,5 volte più forte a una lunghezza d'onda di 2,2 micron del previsto per una stella con una singola temperatura effettiva dell'atmosfera. Le osservazioni d'archivio dell'International Ultraviolet Explorer indicano che questo modello per Vega non è completo. A lunghezze d'onda ultraviolette inferiori a 140 nanometri, il modello è generalmente troppo luminoso.
Situato a una distanza di 25 anni luce dalla Terra nella costellazione della Lira, Vega ruota attorno al suo asse una volta ogni 12,5 ore. Per fare un confronto, il periodo di rotazione medio del Sole è di circa 27 giorni terrestri. Vega è circa 2,5 volte più massiccio del Sole e 54 volte più luminoso.
Al rapido ritmo di rotazione di Vega, l'atmosfera della stella è distorta, sporgendo del 23 percento in più all'equatore rispetto ai suoi poli. Questo tipo di distorsione rotazionale può essere visto nelle immagini del pianeta Saturno, dove il diametro equatoriale del pianeta è circa il 10 percento più largo del diametro polare. Una misurazione diretta della distorsione rotazionale di Vega è nascosta dal suo aspetto polare. Tuttavia, il diametro angolare accurato e l'oscuramento misurati da CHARA / FLUOR sono coerenti con questa distorsione.
Questi risultati si basano sulle recenti misurazioni di Vega ottenute da un team guidato da Deane M. Peterson dell'Università statale di New York, Stony Brook, utilizzando l'interferometro ottico del prototipo della Marina.
Co-autori di questo risultato includono Antoine M? Rand, Vincent Coud? du Foresto, Emmanuel Di Folco e Pierre Kervella dell'Osservatorio di Parigi-Meudon, Francia; Olivier Absil dell'Università di Li? Ge, Belgio; Stephen T. Ridgway del National Optical Astronomy Observatory, Tucson, Arizona e NASA; Harold A. McAlister, Theo A. ten Brummelaar, Judit Sturmann, Laszlo Sturmann e Nils H. Turner del Center for High Angular Resolution Astronomy, Georgia State University, Atlanta, Georgia e Mount Wilson Observatory, California; e David H. Berger dell'Università del Michigan, Ann Arbor, Michigan.
Questo lavoro è stato eseguito in parte sotto contratto con il Jet Propulsion Laboratory (JPL) finanziato dalla NASA attraverso il Programma di Assistenza Michelson. JPL è gestito per la NASA dal California Institute of Technology. L'array CHARA è gestito dal Center for High Resolution Angular Resolution Astronomy, Georgia State University, Atlanta, GA. Ulteriore supporto viene dalla National Science Foundation, dalla Keck Foundation e dalla Packard Foundation.
L'Osservatorio nazionale di astronomia ottica è gestito dall'Associazione delle università per la ricerca in Astronomia Inc. (AURA), in virtù di un accordo di cooperazione con NSF.
Fonte originale: NOAO News Release
