Για δεκαετίες, οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι ο Regulus, το πιο φωτεινό αστέρι στον αστερισμό Λέοντα, περιστρέφεται πολύ πιο γρήγορα από τον ήλιο. Αλλά χάρη σε μια ισχυρή νέα τηλεσκοπική συστοιχία, οι αστρονόμοι γνωρίζουν τώρα με άνευ προηγουμένου σαφήνεια τι σημαίνει αυτό το τεράστιο ουράνιο σώμα.
Μια ομάδα αστρονόμων, με επικεφαλής τον Hal McAlister, διευθυντή του Κέντρου Υψηλής Γωνιακής Ανάλυσης Αστρονομίας του Πανεπιστημίου της Γεωργίας, χρησιμοποίησε τη σειρά τηλεσκοπίων του κέντρου για να ανιχνεύσει για πρώτη φορά τις περιστροφικές παραμορφώσεις του Regulus. Οι επιστήμονες έχουν μετρήσει το μέγεθος και το σχήμα του αστεριού, τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των πολικών και ισημερινών περιοχών και τον προσανατολισμό του άξονα περιστροφής του. Οι παρατηρήσεις των ερευνητών του Regulus αντιπροσωπεύουν την πρώτη επιστημονική παραγωγή από τη σειρά CHARA, η οποία άρχισε να λειτουργεί συνήθως στις αρχές του 2004.
Τα περισσότερα αστέρια περιστρέφονται αθόρυβα σχετικά με τους άξονες περιστροφής τους, λέει ο McAlister. Ο ήλιος, για παράδειγμα, ολοκληρώνει μια πλήρη περιστροφή σε περίπου 24 ημέρες, πράγμα που σημαίνει ότι η ταχύτητα περιστροφής του ισημερινού είναι περίπου 4.500 μίλια ανά ώρα. Η ταχύτητα περιστροφής του ισημερινού Regulus είναι σχεδόν 700.000 μίλια ανά ώρα και η διάμετρος της είναι περίπου πέντε φορές μεγαλύτερη από την ηλιοφάνεια. Το Regulus διογκώνεται επίσης εμφανώς στον ισημερινό του, μια αστρική σπανιότητα.
Η φυγοκεντρική δύναμη του Regulus το κάνει να επεκτείνεται έτσι ώστε η ισημερινή διάμετρος του να είναι το ένα τρίτο μεγαλύτερη από την πολική του διάμετρο. Στην πραγματικότητα, εάν ο Regulus περιστρεφόταν περίπου 10 τοις εκατό γρηγορότερα, η εξωτερική φυγοκεντρική δύναμή του θα υπερέβαινε το προς τα μέσα έλξη της βαρύτητας και το αστέρι θα πετάξει μακριά, λέει ο McAlister, διευθυντής του CHARA και καθηγητής αστρονομίας Regents στην πολιτεία Georgia.
Λόγω του παραμορφωμένου του σχήματος, το Regulus, ένα μονό αστέρι, παρουσιάζει αυτό που είναι γνωστό ως «βαρύτητα σκουρόχρωμο»; το αστέρι γίνεται πιο φωτεινό στους πόλους του παρά στον ισημερινό του - ένα φαινόμενο που προηγουμένως εντοπίστηκε μόνο σε δυαδικά αστέρια. Σύμφωνα με τον McAlister, το σκοτάδι συμβαίνει επειδή ο Regulus είναι πιο κρύος στον ισημερινό του παρά στους πόλους του. Η ισημερινή διόγκωση του Regulus μειώνει το τράβηγμα της βαρύτητας στον ισημερινό, γεγονός που προκαλεί μείωση της θερμοκρασίας εκεί. Οι ερευνητές του CHARA διαπίστωσαν ότι η θερμοκρασία στους πόλους του Regulus είναι 15.100 βαθμούς Κελσίου, ενώ η θερμοκρασία του ισημερινού είναι μόνο 10.000 Κελσίου. Η διακύμανση της θερμοκρασίας αναγκάζει το αστέρι να είναι περίπου πέντε φορές πιο φωτεινό στους πόλους του από ότι στον ισημερινό. Η επιφάνεια του Regulus είναι τόσο ζεστή που το αστέρι είναι σχεδόν 350 φορές πιο φωτεινό από τον ήλιο.
Οι ερευνητές του CHARA ανακάλυψαν μια άλλη περιέργεια όταν καθόρισαν τον προσανατολισμό του άξονα περιστροφής του αστεριού, λέει ο McAlister.
«Κοιτάμε το αστέρι ουσιαστικά σε ισημερινό και ο άξονας περιστροφής έχει κλίση περίπου 86 μοίρες από τη βόρεια κατεύθυνση στον ουρανό», λέει. «Όμως, περίεργα, το αστέρι κινείται στο διάστημα προς την ίδια κατεύθυνση που δείχνει ο πόλος του. Ο Regulus κινείται σαν μια τεράστια περιστρεφόμενη σφαίρα στο διάστημα. Δεν έχουμε ιδέα γιατί συμβαίνει αυτό ».
Οι αστρονόμοι είδαν τον Regulus να χρησιμοποιεί τα τηλεσκόπια του CHARA για έξι εβδομάδες την περασμένη άνοιξη για να λάβει ενδομετρικά δεδομένα που, σε συνδυασμό με φασματοσκοπικές μετρήσεις και θεωρητικά μοντέλα, δημιούργησαν μια εικόνα του αστεριού που αποκαλύπτει τα αποτελέσματα της απίστευτα γρήγορης περιστροφής του. Τα αποτελέσματα θα δημοσιευθούν αυτή την άνοιξη στο The Astrophysical Journal.
Ο πίνακας CHARA, που βρίσκεται στην κορυφή του Mt. Ο Wilson στη νότια Καλιφόρνια, συγκαταλέγεται ανάμεσα σε μια χούφτα νέων «σούπερ» οργάνων που αποτελούνται από πολλαπλά τηλεσκόπια που είναι οπτικά συνδεδεμένα για να λειτουργούν ως ένα μοναδικό τηλεσκόπιο τεράστιου μεγέθους. Η συστοιχία αποτελείται από έξι τηλεσκόπια, το καθένα περιέχει έναν καθρέφτη συλλογής φωτός διαμέτρου ενός μέτρου. Τα τηλεσκόπια είναι διατεταγμένα σε σχήμα «Υ», με τα πιο απομακρυσμένα τηλεσκόπια να βρίσκονται περίπου 200 μέτρα από το κέντρο της συστοιχίας.
Ο ακριβής συνδυασμός του φωτός από τα μεμονωμένα τηλεσκόπια επιτρέπει στη συστοιχία CHARA να συμπεριφέρεται σαν να ήταν ένα μόνο τηλεσκόπιο με καθρέφτη 330 μέτρα. Ο πίνακας δεν μπορεί να εμφανίσει πολύ αχνά αντικείμενα που ανιχνεύονται από τηλεσκόπια, όπως τα γιγαντιαία τηλεσκόπια Keck των 10 μέτρων στη Χαβάη, αλλά οι επιστήμονες μπορούν να δουν λεπτομέρειες σε φωτεινότερα αντικείμενα σχεδόν 100 φορές πιο ευκρινείς από αυτές που μπορούν να ληφθούν χρησιμοποιώντας τη συστοιχία Keck. Δουλεύοντας σε μήκη κύματος υπέρυθρων, η συστοιχία CHARA μπορεί να δει λεπτομέρειες τόσο μικρές όσο 0,0005 τόξα. (Ένα arcsecond είναι 1 / 3.600 βαθμού, ισοδύναμο με το γωνιακό μέγεθος μιας δεκάρας που φαίνεται από απόσταση 2,3 μιλίων.) Εκτός από τους ερευνητές της πολιτείας της Γεωργίας, η ομάδα CHARA περιλαμβάνει συνεργάτες από τα Εθνικά Παρατηρητήρια Οπτικής Αστρονομίας στο Tucson, Ariz , και το επιστημονικό κέντρο Michelson της NASA στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνια στην Πασαντένα.
Ο πίνακας CHARA κατασκευάστηκε με χρηματοδότηση από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, το Georgia State, το Ίδρυμα W. M. Keck και το Ίδρυμα David and Lucile Packard. Το NSF έχει επίσης χορηγήσει κεφάλαια για συνεχή έρευνα στη σειρά CHARA.
Αρχική πηγή: Κρατικό Πανεπιστήμιο της Γεωργίας
