Jak pokazują nowe obserwacje z NOAO (National Optical Astronomy Observatory), Wega wykazuje dużą róznicę temperatur między obszarem równikowym i obszarami biegunowymi. Wega jest piątą najjaśniejszą gwiazdą na niebie. Obraca się raz na 12,5 godziny. Ta szybka rotacja sprawia, że gwiazda jest nieco spłaszczona – średnica równikowa jest 23% większa od średnicy biegunowej. To zaś potwierdza teorię, ze szybko rotujące gwiazdy są chłodniejsze w okolicy równika.
Tłumaczenie: Jakub Draganek
Wyraźne pociemnienie zaobserwowane dookoła równika Wegi sugeruje, że na tej piątej co do jasności gwieździe na ziemskim niebie występuje niebagatelna różnica około 2300 stopni Celsiusza między gorącymi biegunami a chłodną strefą równikową.
Modele gwiazd bazujące na tych obserwacjach pokazują, że Wega obraca się z prędkością stanowiącą 92% krytycznej predkości kątowej, przy której uległaby zniszczeniu. Informację tę podała w Waszyngtonie międzynarodowa grupa astronomów na zjeździe Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego.
Wyniki potwierdziły przypuszczenia że bardzo gwałtownie obracające się gwiazdy są chłodniejsze na równiku, a gorętsze na biegunach, wskazuje to też, że dysk pyłowy dookoła Wegi jest zauważalnie słabiej oświetlony niż to wcześniej rozpoznawano.
„Odkrycia te są ważne, ponieważ rozwiązują one problem pewnych kłopotliwych pomiarów gwiazd i pomogą one nam lepiej zrozumieć dysk pyłowy Wegi” – powiedział Jason P. Aufdenberg z National Optical Astronomy Observatory w Tucson w Arizonie.
Dysk pyłowy powstaje głównie w wyniku zderzeń skalistych ciał podobnych do planetoid. „Bazując na nowych informacjach sądzimy że widmo Wegi widziane z płaszczyzny równikowej powinno być o połowę słabsze od tego widzianego od strony bieguna„, tłumaczy Aufdenberg.
Zespół astronomów wykonał pomiary interferometryczne tarczy Wegi korzystając z interferometru złożonego z sześciu teleskopów o metrowej średnicy w obserwatorium CHARA (Center for High Angular Resolution Astronomy) zlokalizowanym na Mount Wilson w Kaliforni. Przy maksymalnej bazie równej 330 metrów, interferometr CHARA jest zdolny zauważyć detale o wielkości kątowej zaledwie 200 mikrosekund łuku, co odpowiada szerokości kątowej pięciocentówki widzianej z odległości szesnastu tysięcy kilometrów. Obserwacje z CHARA w połączeniu z instrumentem FLUOR (Fiber Linked Unit for Optical Recombination) pozwoliły na pomiar rozkładu jasności na powierzchni gwiazdy.
Najważniejszym skutkiem szybkiego ruchu wirowego Wegi jest znaczący spadek w efektywnej temperaturze atmosfery o około 2300 stopni Kelwina na równiku w stosunku do biegunów. Zjawisko to zwane pociemnieniem grawitacyjnym zostało po paz pierwszy przewidziane przez astronoma teoretyka E. Hugo Won Zeipela w 1924 roku.
Pomiary rozkładu jasności na powierzchni Wegi wykonane przez CHARA/FLUOR ukazują także silne pociemnienie brzegowe. Termin ten oznacza słabnięcie jasności gwiazdy w kierunku krawędzi jej tarczy.
Nowe pomiary są zgodne z teorią zaproponowaną po raz pierwszy przez Richarda O. Greya, która zakłada że oś obrotu Wegi jest skierowana ku Ziemi. To zaś oznacza, że stosunkowo chłodne (czyli ciemniejsze) obszary Wegi znajdują się na brzegu jej widzialnej tarczy. Pociemnienie grawitacyjne dodatkowo pogłębia ten efekt.
Dane z CHARA/FLUOR potwierdzają tę teorię, ponieważ obserwowane pociemnienie brzegowe jest 2,5 raza mocniejsze na długości fali 2,2 mikrona niż powinno być dla gwiazdy z jednolitą temperaturą atmosfery. Archiwalne obserwacje z IUE (International Ultraviolet Explorer) pokazują jednak, że model ten nie jest kompletny. W dalekim ultrafiolecie (poniżej 140 nanometrów) model jest ogólnie za jasny.
Położona 25 lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Lutni, Wega robi obrót dookoła własnej osi raz na 12,5 godziny. Dla porównania średni okres obrotu Słońca wynosi w przybliżeniu 27 ziemskich dni. Równocześnie Wega jest około 2,5 raza masywniejsza i 54 razy większa.
Przy tak gwałtownej rotacji, atmosfera Wegi rozprasza się, wybrzuszając się w stosunku do szerokości na biegunach o aż 23%. Taki sam rodzaj rozproszenia atmosfery wynikający z ruchu obrotowego można zaobserwować na zdjęcia Saturna, na którym średnica na równiku jest większa od biegunowej o mniej więcej 10%. Zniekształcenie Wegi jest jednak niemożliwe do zaobserwowania poprzez to, że widzimy ją od strony bieguna. Jednak dokładne pomiary średnicy kątowej i pociemnienia wykonane przez CHARA/FLUOR zdają się je potwierdzać.
