Kunstenaar illustratie van Vega. Afbeelding tegoed: NOAO. Klik om te vergroten.
Sterke verduistering waargenomen rond de evenaar van Vega suggereert dat de vijfde helderste ster aan de hemel van de aarde een enorm temperatuurverschil heeft van 4000 graden Fahrenheit van het koele equatoriale gebied tot de hete polen.
Modellen van de ster op basis van deze waarnemingen suggereren dat Vega draait met 92 procent van de hoeksnelheid die ervoor zou zorgen dat hij fysiek uiteen zou vallen, kondigde een internationaal team van astronomen vandaag in Washington, DC, aan tijdens de 207e bijeenkomst van de American Astronomical Society .
Dit resultaat bevestigt het idee dat zeer snel roterende sterren koeler zijn aan hun evenaars en heter aan hun polen, en het geeft aan dat de stoffige puinschijf die bekend is rond Vega aanzienlijk minder wordt verlicht door het licht van de ster dan eerder werd erkend.
"Deze bevindingen zijn belangrijk omdat ze een aantal verwarrende metingen van de ster oplossen, en ze zouden ons moeten helpen een veel beter begrip te krijgen van Vega's circumstellaire puinschijf", zegt Jason P. Aufdenberg, de Michelson Postdoctoral Fellow van de National Optical Astronomy Observatory in Tucson , Arizona.
Deze puinschijf komt voornamelijk voort uit de botsing van rotsachtige asteroïde-achtige lichamen. "Het spectrum van Vega, gezien vanaf het equatoriale vlak, hetzelfde vlak als de puinschijf, zou op basis van deze nieuwe resultaten ongeveer half zo lichtgevend moeten zijn als het spectrum dat wordt bekeken vanaf de pool", legt Aufdenberg uit.
Het team heeft zeer nauwkeurige interferometrische metingen van de heldere standaardster Vega verkregen met behulp van de Center for High Angular Resolution Astronomy (CHARA) Array, een verzameling van zes telescopen van 1 meter op Mount Wilson, Californië, die wordt beheerd door Georgia State University.
Met een maximale basislijn van 330 meter (1083 voet) is de CHARA-array in staat om details zo klein als 200 microboogseconden op te lossen, wat overeenkomt met de hoekgrootte van een nikkel gezien vanaf een afstand van 10.000 mijl. De CHARA-array voerde het sterlicht van Vega naar het Fiber Linked Unit for Optical Recombination (FLUOR) -instrument, ontwikkeld door het Laboratoire d''Etudes Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique van het Observatoire de Paris.
Een belangrijk gevolg van de snelle rotatie van Vega is een aanzienlijke daling van de effectieve atmosferische temperatuur met ongeveer 2.300 Kelvin (4.000 graden Fahrenheit) van de pool naar de evenaar. Dit effect, bekend als 'zwaartekrachtverduistering', werd in 1924 voor het eerst voorspeld door theoretisch astronoom E. Hugo von Zeipel.
De CHARA / FLUOR-metingen van de helderheidsverdeling van het Vega-oppervlak laten ook zien dat het sterk "ledemaat verduisterd" is. Verduistering van ledematen verwijst naar de afnemende helderheid in het beeld van een ster vanaf het midden van het beeld tot de rand of "ledemaat" van het beeld.
De nieuwe metingen komen overeen met het 'pool-op'-model voor Vega dat voor het eerst werd voorgesteld door Richard O. Gray van de Appalachian State University, waarin wordt voorgesteld dat Vega's rotatiepool naar de aarde wijst. Het pool-on zicht van Vega betekent dat de relatief koele evenaar overeenkomt met het ledemaat van de ster, zodat het zwaartekrachtverduisterende effect het ledemaatverduisterende effect verder versterkt.
De CHARA / FLUOR-gegevens ondersteunen het pool-on, door zwaartekracht verduisterde model voor Vega door aan te tonen dat de verduistering van Vega 2,5 keer sterker is bij een golflengte van 2,2 micron dan verwacht voor een ster met een enkele effectieve atmosfeer temperatuur. Uit archiefobservaties van de International Ultraviolet Explorer blijkt dat dit model voor Vega niet compleet is. Bij veel ultraviolette golflengten, minder dan 140 nanometer, is het model over het algemeen te helder.
Gelegen op een afstand van 25 lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Lyra, draait Vega om de 12,5 uur om zijn as. Ter vergelijking: de gemiddelde rotatieperiode van de zon is ongeveer 27 aardse dagen. Vega is ongeveer 2,5 keer zo zwaar als de zon en 54 keer helderder.
Bij de snelle rotatiesnelheid van Vega is de atmosfeer van de ster vervormd en zwelt hij 23 procent breder uit aan de evenaar in vergelijking met zijn polen. Dit type rotatievervorming is te zien in beelden van de planeet Saturnus, waar de equatoriale diameter van de planeet ongeveer 10 procent groter is dan de polaire diameter. Een directe meting van de rotatievervorming van Vega wordt verborgen door het uiterlijk van de pool. De nauwkeurige hoekdiameter en verduistering gemeten door CHARA / FLUOR komen echter overeen met deze vervorming.
Deze resultaten zijn gebaseerd op recente metingen van Vega, verkregen door een team onder leiding van Deane M. Peterson van de State University of New York, Stony Brook, met behulp van de Navy Prototype Optical Interferometer.
Co-auteurs van dit resultaat zijn onder meer Antoine M? Rand, Vincent Coud? du Foresto, Emmanuel Di Folco en Pierre Kervella van het Observatoire de Paris-Meudon, Frankrijk; Olivier Absil van de Universiteit van Luik, België; Stephen T. Ridgway van de National Optical Astronomy Observatory, Tucson, Arizona en NASA; Harold A. McAlister, Theo A. ten Brummelaar, Judit Sturmann, Laszlo Sturmann en Nils H. Turner van het Center for High Angular Resolution Astronomy, Georgia State University, Atlanta, Georgia, en Mount Wilson Observatory, Californië; en David H. Berger van de Universiteit van Michigan, Ann Arbor, Michigan.
Dit werk werd gedeeltelijk uitgevoerd onder contract met het Jet Propulsion Laboratory (JPL), gefinancierd door NASA via het Michelson Fellowship-programma. JPL wordt beheerd voor NASA door het California Institute of Technology. De CHARA-array wordt beheerd door het Center for High Angular Resolution Astronomy, Georgia State University, Atlanta, GA. Extra steun komt van de National Science Foundation, de Keck Foundation en de Packard Foundation.
De National Optical Astronomy Observatory wordt beheerd door de Association of Universities for Research in Astronomy Inc. (AURA), in een samenwerkingsovereenkomst met de NSF.
Oorspronkelijke bron: NOAO-persbericht
