Künstlerillustration von Vega. Bildnachweis: NOAO. Klicken um zu vergrößern.
Eine starke Verdunkelung am Äquator von Vega deutet darauf hin, dass der fünfthellste Stern am Erdhimmel einen enormen Temperaturunterschied von 4.000 Grad Fahrenheit von seiner kühlen Äquatorregion zu seinen heißen Polen aufweist.
Modelle des Sterns, die auf diesen Beobachtungen basieren, legen nahe, dass Vega sich mit 92 Prozent der Winkelgeschwindigkeit dreht, die dazu führen würde, dass er physisch auseinanderbricht, gab ein internationales Team von Astronomen heute in Washington, DC, auf dem 207. Treffen der American Astronomical Society bekannt .
Dieses Ergebnis bestätigt die Vorstellung, dass sehr schnell rotierende Sterne an ihren Äquatoren kühler und an ihren Polen heißer sind, und es zeigt, dass die staubige Trümmerscheibe, von der bekannt ist, dass sie um Vega herum existiert, vom Licht des Sterns deutlich weniger beleuchtet wird als bisher angenommen.
"Diese Ergebnisse sind bedeutsam, weil sie einige verwirrende Messungen des Sterns auflösen und uns helfen sollen, Vegas zirkumstellare Trümmerscheibe besser zu verstehen", sagt Jason P. Aufdenberg, Postdoktorand bei Michelson am National Optical Astronomy Observatory in Tucson , Arizona.
Diese Trümmerscheibe entsteht hauptsächlich durch die Kollision von felsigen asteroidenartigen Körpern. „Das Spektrum von Vega von seiner Äquatorialebene aus gesehen, die gleiche Ebene wie die Trümmerscheibe, sollte aufgrund dieser neuen Ergebnisse etwa halb so hell sein wie das vom Pol aus gesehene Spektrum“, erklärt Aufdenberg.
Das Team erhielt hochpräzise interferometrische Messungen des hellen Standardsterns Vega mit dem CHARA-Array (Center for High Angular Resolution Astronomy), einer Sammlung von sechs 1-Meter-Teleskopen am Mount Wilson in Kalifornien, die von der Georgia State University betrieben werden.
Mit einer maximalen Grundlinie von 330 Metern (1.083 Fuß) kann das CHARA-Array Details mit einer Größe von nur 200 Mikrobogensekunden auflösen, was der Winkelgröße eines Nickels aus einer Entfernung von 10.000 Meilen entspricht. Das CHARA-Array speiste das Sternenlicht von Vega an das vom Laboratoire d'Etudes Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique des Observatoire de Paris entwickelte Instrument Fiber Linked Unit for Optical Recombination (FLUOR).
Eine Hauptfolge der schnellen Rotation von Vega ist ein signifikanter Abfall der effektiven atmosphärischen Temperatur um ungefähr 2.300 Kelvin (4.000 Grad Fahrenheit) vom Pol zum Äquator. Dieser als "Schwerkraftverdunkelung" bekannte Effekt wurde erstmals 1924 vom theoretischen Astronomen E. Hugo von Zeipel vorhergesagt.
Die CHARA / FLUOR-Messungen der Helligkeitsverteilung der Vega-Oberfläche zeigen auch, dass sie stark "Gliedmaßen verdunkelt" ist. Die Verdunkelung der Gliedmaßen bezieht sich auf die abnehmende Helligkeit im Bild eines Sterns von der Bildmitte bis zum Rand oder „Gliedmaßen“ des Bildes.
Die neuen Messungen stimmen mit dem von Richard O. Gray von der Appalachian State University vorgeschlagenen „Pol-on“ -Modell für Vega überein, das vorschlägt, dass Vegas Rotationspol zur Erde zeigt. Die Polansicht von Vega bedeutet, dass der relativ kühle Äquator dem Glied des Sterns entspricht, so dass der Schwerkraftverdunkelungseffekt den Gliedverdunkelungseffekt weiter verstärkt.
Die CHARA / FLUOR-Daten unterstützen das auf der Schwerkraft verdunkelte Pol-On-Modell für Vega, indem sie zeigen, dass die Verdunkelung der Gliedmaßen von Vega bei einer Wellenlänge von 2,2 Mikrometern 2,5-mal stärker ist als für einen Stern mit einer einzigen effektiven Atmosphärentemperatur erwartet. Archivbeobachtungen des International Ultraviolet Explorer zeigen, dass dieses Modell für Vega nicht vollständig ist. Bei weit ultravioletten Wellenlängen unter 140 Nanometern ist das Modell im Allgemeinen zu hell.
Vega befindet sich in einer Entfernung von 25 Lichtjahren von der Erde im Sternbild Lyra und dreht sich alle 12,5 Stunden einmal um seine Achse. Zum Vergleich: Die durchschnittliche Rotationsperiode der Sonne beträgt ungefähr 27 Erdentage. Vega ist etwa 2,5-mal so massereich wie die Sonne und 54-mal heller.
Bei Vegas schneller Rotationsgeschwindigkeit ist die Atmosphäre des Sterns verzerrt und wölbt sich an seinem Äquator um 23 Prozent breiter als an seinen Polen. Diese Art der Rotationsverzerrung ist in Bildern des Planeten Saturn zu sehen, auf denen der äquatoriale Durchmesser des Planeten etwa 10 Prozent breiter ist als der polare Durchmesser. Eine direkte Messung der Rotationsverzerrung von Vega wird durch das Pol-On-Erscheinungsbild verdeckt. Der mit CHARA / FLUOR gemessene genaue Winkeldurchmesser und die Verdunkelung stimmen jedoch mit dieser Verzerrung überein.
Diese Ergebnisse bauen auf jüngsten Messungen von Vega auf, die von einem Team unter der Leitung von Deane M. Peterson von der State University von New York, Stony Brook, unter Verwendung des optischen Interferometers Navy Prototype durchgeführt wurden.
Mitautoren dieses Ergebnisses sind Antoine Mrand, Vincent Coud? du Foresto, Emmanuel Di Folco und Pierre Kervella vom Observatoire de Paris-Meudon, Frankreich; Olivier Absil von der Universität Li? Ge, Belgien; Stephen T. Ridgway vom National Optical Astronomy Observatory, Tucson, Arizona und der NASA; Harold A. McAlister, Theo A. ten Brummelaar, Judit Sturmann, Laszlo Sturmann und Nils H. Turner vom Zentrum für Astronomie mit hoher Winkelauflösung, Georgia State University, Atlanta, Georgia, und Mount Wilson Observatory, Kalifornien; und David H. Berger von der University of Michigan, Ann Arbor, Michigan.
Diese Arbeit wurde teilweise im Auftrag des Jet Propulsion Laboratory (JPL) durchgeführt, das von der NASA im Rahmen des Michelson Fellowship Program finanziert wurde. JPL wird für die NASA vom California Institute of Technology verwaltet. Das CHARA-Array wird vom Zentrum für Astronomie mit hoher Winkelauflösung der Georgia State University, Atlanta, GA, betrieben. Zusätzliche Unterstützung kommt von der National Science Foundation, der Keck Foundation und der Packard Foundation.
Das National Observical Astronomy Observatory wird von der Association of Universities for Research in Astronomy Inc. (AURA) im Rahmen einer Kooperationsvereinbarung mit der NSF betrieben.
Originalquelle: NOAO-Pressemitteilung
