حقوق الصورة: ESO
اكتشف علماء الفلك في المرصد الجنوبي الأوروبي نجمًا مسطحًا للغاية جميع الأجسام الدوارة في الفضاء تم تسويتها بسبب دورانها. حتى أن كوكب الأرض أعرض بمقدار 21 كيلومترًا عند خط الاستواء مما هو عليه من قطب إلى قطب. لكن هذا النجم الجديد ، المسمى Achernar ، هو أوسع بنسبة 50٪ عند خط الاستواء من أقطابه. من الواضح أنها تدور بسرعة ، لكن شكلها لا يتناسب مع نماذج الفيزياء الفلكية الحالية. يجب أن تفقد الكتلة في الفضاء بالسرعة التي تسير بها. حان الوقت لبعض الموديلات الجديدة.
تقريبًا تقريبًا ، الكواكب والنجوم مستديرة. فكر في الأرض التي نعيش عليها. فكر في الشمس ، أقرب نجم ، وكيف تبدو في السماء.
ولكن إذا فكرت في الأمر أكثر ، فأنت تدرك أن هذا ليس صحيحًا تمامًا. نظرًا لدورانها اليومي ، فإن الأرض الصلبة مسطحة بشكل طفيف ("مفلطح") - يبلغ نصف قطرها الاستوائي حوالي 21 كم (0.3٪) أكبر من القطبية. النجوم عبارة عن مجالات غازية هائلة ومن المعروف أن بعضها يدور بسرعة كبيرة ، أسرع بكثير من الأرض. ومن الواضح أن هذا سيؤدي إلى تسطيح مثل هذه النجوم. ولكن كيف مسطح؟
سمحت الملاحظات الأخيرة باستخدام مقياس التداخل VLT (VLTI) في مرصد ESO Paranal لمجموعة من علماء الفلك [1] بالحصول على أكثر نظرة تفصيلية للشكل العام للنجم الساخن سريع الدوران ، Achernar (Alpha Eridani) ، ألمع في الكوكبة الجنوبية Eridanus (النهر).
وجدوا أن أشيرنار أكثر استواء مما كان متوقعا - نصف قطرها الاستوائي أكبر من القطبية بنسبة 50٪! وبعبارة أخرى ، فإن هذا النجم يشبه إلى حد كبير لعبة الغزل الأعلى المعروفة ، والتي تحظى بشعبية كبيرة بين الأطفال الصغار.
إن الدرجة العالية من التسطيح التي تم قياسها لـ Achernar - وهي الأولى في الفيزياء الفلكية الملاحظة - تشكل الآن تحديًا غير مسبوق للفيزياء الفلكية النظرية. لا يمكن استنساخ التأثير من خلال النماذج الشائعة للتصميمات الداخلية النجمية ما لم يتم دمج ظواهر معينة ، على سبيل المثال دوران الزوال على السطح ("تيارات الشمال والجنوب") ودوران غير منتظم في أعماق مختلفة داخل النجم.
كما يوضح هذا المثال ، ستوفر تقنيات قياس التداخل في النهاية معلومات مفصلة للغاية حول الأشكال وظروف السطح والهيكل الداخلي للنجوم.
ملاحظات VLTI من Achernar
تسير ملاحظات الاختبار باستخدام مقياس التداخل VLT (VLTI) في مرصد Paranal بشكل جيد [2] ، وقد بدأ الفلكيون الآن في استغلال العديد من هذه القياسات الأولى لأغراض علمية.
إحدى النتائج المذهلة ، التي تم الإعلان عنها للتو ، تستند إلى سلسلة من ملاحظات النجم الجنوبي المشرق أشيرنار (ألفا إرداني ؛ الاسم مشتق من "الأهر النهر" = "نهاية النهر") ، التي تم إجراؤها بين سبتمبر 11 و 12 نوفمبر 2002. تم استخدام التلسكوبين قياس 40 سم siderostat التي استخدمت للحصول على "الضوء الأول" مع مقياس التداخل VLT في مارس 2001 لهذه الملاحظات. تم وضعها في مواقع مختارة على منصة الرصد VLT في الجزء العلوي من Paranal لتوفير تكوين "على شكل متقاطع" مع "خط أساس" 66 م و 140 م ، على التوالي ، عند 90؟ زاوية ، راجع. صورة رقم PR 15a / 03.
في فترات زمنية منتظمة ، تم توجيه التلسكوبين الصغيرين نحو Achernar وتم توجيه شعاع الضوء إلى تركيز مشترك في أداة اختبار VINCI في مختبر VLT المتداخل القياس المركزي. نظرًا لدوران الأرض أثناء عمليات المراقبة ، كان من الممكن قياس الحجم الزاوي للنجم (كما يظهر في السماء) في اتجاهات مختلفة.
ملف Achernar الشخصي
تم إجراء أول محاولة لقياس التشوه الهندسي لنجم سريع الدوران في عام 1974 باستخدام مقياس Narrabri Intensity Interferometer (أستراليا) على النجم الساطع Altair بواسطة الفلكي البريطاني Hanbury Brown. ومع ذلك ، بسبب القيود التقنية ، كانت هذه الملاحظات غير قادرة على الاختيار بين النماذج المختلفة لهذا النجم. في الآونة الأخيرة ، لاحظ جيرارد ت. فان بيل والمتعاونون Altair مع Palomar Testbed Interferometer (PTI) ، بقياس نسبة محورية واضحة مثل 1.140؟ 0.029 ووضع بعض القيود على العلاقة بين سرعة الدوران والميل النجمي.
Achernar هو نجم من النوع B الساخن ، بكتلة تبلغ 6 أضعاف كتلة الشمس. درجة حرارة السطح حوالي 20،000 درجة مئوية وتقع على مسافة 145 سنة ضوئية.
يشير المظهر الجانبي الظاهر لـ Achernar (PR Photo 15b / 03) ، استنادًا إلى حوالي 20000 تداخل VLTI (في النطاق K عند الطول الموجي 2.2؟ م) مع وقت تكامل إجمالي يزيد عن 20 ساعة ، يشير إلى نسبة محورية عالية بشكل مدهش 1.56؟ 0.05 [3]. من الواضح أن هذا نتيجة لتناوب Achernar السريع.
الآثار النظرية للملاحظات VLTI
الحجم الزاوي لملف Achernar الإهليلجي كما هو موضح في PR Photo 15b / 03 هو 0.00253؟ 0.00006 arcsec (المحور الرئيسي) و 0.00162؟ 0.00001 arcsec (المحور الصغير) [4] ، على التوالي. على المسافة المشار إليها ، فإن نصف القطر النجم المقابل يساوي 12.0؟ 0.4 و 7.7؟ 0.2 نصف قطر شمسي ، أو 8.4 و 5.4 مليون كيلومتر على التوالي. القيمة الأولى هي قياس نصف قطر الاستواء للنجم. والثاني هو القيمة العليا للنصف القطبي - اعتمادًا على ميل المحور القطبي للنجم إلى خط البصر ، فقد يكون أصغر.
تشكل النسبة المشار إليها بين نصف القطر الاستوائي والقطبي لـ Achernar تحديًا غير مسبوق للفيزياء الفلكية النظرية ، لا سيما فيما يتعلق بفقدان الكتلة من السطح المعزز بالدوران السريع (تأثير الطرد المركزي) وكذلك توزيع الزخم الزاوي الداخلي (سرعة الدوران عند أعماق مختلفة).
استنتج الفلكيون أن Achernar يجب إما أن يدور بشكل أسرع (وبالتالي ، أقرب إلى السرعة "الحرجة" (التفككية) التي تبلغ حوالي 300 كم / ثانية) مما تظهره الملاحظات الطيفية (حوالي 225 كم / ثانية من توسيع الطيف خطوط) أو يجب أن تنتهك دوران الجسم الصلب.
لا يمكن استنساخ التسطيح المرصود بواسطة "نموذج روش" الذي يتضمن دوران الجسم الصلب وتركيز الكتلة في مركز النجم. يكون فشل هذا النموذج أكثر وضوحًا إذا تم أخذ ما يسمى تأثير "سواد الجاذبية" في الاعتبار - وهذا هو توزيع درجة حرارة غير منتظم على السطح وهو موجود بالتأكيد على Achernar تحت مثل هذا التشوه الهندسي القوي.
الآفاق
يوفر هذا القياس الجديد مثالاً جيدًا على ما هو ممكن مع مقياس التداخل VLT بالفعل في هذه المرحلة من التنفيذ. يبشر بالخير بالنسبة للمشاريع البحثية المستقبلية في هذا المرفق.
مع تقنية قياس التداخل ، يتم الآن فتح مجالات بحثية جديدة ستوفر في النهاية معلومات أكثر تفصيلاً حول الأشكال وظروف السطح والهيكل الداخلي للنجوم. وفي المستقبل غير البعيد ، سيكون من الممكن إنتاج صور متداخلة لأقراص Achernar والنجوم الأخرى.
المصدر الأصلي: نشرة إسو الإخبارية
