Ilustración artística de Vega. Crédito de la imagen: NOAO. Click para agrandar.
El fuerte oscurecimiento observado alrededor del ecuador de Vega sugiere que la quinta estrella más brillante en el cielo de la Tierra tiene una enorme diferencia de temperatura de 4.000 grados Fahrenheit desde su fría región ecuatorial hasta sus polos calientes.
Los modelos de la estrella basados en estas observaciones sugieren que Vega está rotando al 92 por ciento de la velocidad angular que haría que se rompiese físicamente, anunció hoy un equipo internacional de astrónomos en Washington, DC, en la 207a reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense. .
Este resultado confirma la idea de que las estrellas que giran muy rápidamente son más frías en sus ecuadores y más calientes en sus polos, e indica que el disco polvoriento de escombros que se sabe que existe alrededor de Vega está significativamente menos iluminado por la luz de la estrella de lo que se reconocía anteriormente.
'Estos hallazgos son importantes porque resuelven algunas mediciones confusas de la estrella y deberían ayudarnos a comprender mucho mejor el disco de escombros circunestelar de Vega', dice Jason P. Aufdenberg, investigador postdoctoral Michelson en el Observatorio Nacional de Astronomía Óptica en Tucson. , Arizona.
Este disco de escombros surge principalmente de la colisión de cuerpos rocosos parecidos a asteroides. 'El espectro de Vega visto desde su plano ecuatorial, el mismo plano que el disco de escombros, debería ser aproximadamente la mitad de luminoso que el espectro visto desde el polo, según estos nuevos resultados', explica Aufdenberg.
El equipo obtuvo mediciones interferométricas de alta precisión de la estrella estándar brillante Vega utilizando la matriz del Centro de Astronomía de Alta Resolución Angular (CHARA), una colección de seis telescopios de 1 metro ubicados en Mount Wilson, California, y operado por la Universidad Estatal de Georgia.
Con una línea de base máxima de 330 metros (1083 pies), el CHARA Array es capaz de resolver detalles tan pequeños como 200 microsegundos de arco, equivalente al tamaño angular de una moneda de cinco centavos visto desde una distancia de 10,000 millas. El CHARA Array alimentó la luz de las estrellas de Vega al instrumento Fiber Linked Unit for Optical Recombination (FLUOR), desarrollado por el Laboratoire d'Etudes Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique del Observatoire de Paris.
Una consecuencia importante de la rápida rotación de Vega es una caída significativa en la temperatura atmosférica efectiva de aproximadamente 2,300 Kelvin (4,000 grados Fahrenheit) desde el polo al ecuador. Este efecto, conocido como 'oscurecimiento de la gravedad', fue predicho por primera vez por el astrónomo teórico E. Hugo von Zeipel en 1924.
Las mediciones de CHARA / FLUOR de la distribución de brillo de la superficie de Vega también muestran que está fuertemente 'oscurecida por las extremidades'. El oscurecimiento de las extremidades se refiere a la disminución del brillo en la imagen de una estrella desde el centro de la imagen hasta el borde o 'extremidad' de la imagen.
Las nuevas mediciones son consistentes con el modelo de 'polo en' para Vega propuesto por primera vez por Richard O. Gray de la Appalachian State University, que propone que el polo de rotación de Vega apunta hacia la Tierra. La vista desde el polo de Vega significa que el ecuador relativamente frío corresponde a la extremidad de la estrella, de modo que el efecto de oscurecimiento de la gravedad mejora aún más el efecto de oscurecimiento de las extremidades.
Los datos de CHARA / FLUOR apoyan el modelo polarizado, oscurecido por gravedad para Vega al mostrar que el oscurecimiento de las extremidades de Vega es 2.5 veces más fuerte a una longitud de onda de 2.2 micrones de lo esperado para una estrella con una sola temperatura atmosférica efectiva. Las observaciones de archivo del International Ultraviolet Explorer indican que este modelo para Vega no está completo. En longitudes de onda ultravioleta lejanas, por debajo de 140 nanómetros, el modelo es generalmente demasiado brillante.
Situada a una distancia de 25 años luz de la Tierra en la constelación de Lyra, Vega gira sobre su eje una vez cada 12,5 horas. A modo de comparación, el período de rotación promedio del Sol es de aproximadamente 27 días terrestres. Vega es aproximadamente 2,5 veces más masivo que el Sol y 54 veces más brillante.
A la rápida velocidad de rotación de Vega, la atmósfera de la estrella se distorsiona, abultando un 23 por ciento más en su ecuador en comparación con sus polos. Este tipo de distorsión rotacional se puede ver en imágenes del planeta Saturno, donde el diámetro ecuatorial del planeta es aproximadamente un 10 por ciento más ancho que el diámetro polar. Una medida directa de la distorsión rotacional de Vega está oculta por su apariencia de polo. Sin embargo, el diámetro angular exacto y el oscurecimiento medidos por CHARA / FLUOR son consistentes con esta distorsión.
Estos resultados se basan en mediciones recientes de Vega obtenidas por un equipo dirigido por Deane M. Peterson de la Universidad Estatal de Nueva York, Stony Brook, utilizando el Interferómetro Óptico Prototipo de la Marina.
Los coautores de este resultado incluyen a Antoine M? Rand, Vincent Coud? du Foresto, Emmanuel Di Folco y Pierre Kervella del Observatoire de Paris-Meudon, Francia; Olivier Absil de la Universidad de Li? Ge, Bélgica; Stephen T. Ridgway del Observatorio Nacional de Astronomía Óptica, Tucson, Arizona y NASA; Harold A. McAlister, Theo A. ten Brummelaar, Judit Sturmann, Laszlo Sturmann y Nils H. Turner del Centro de Astronomía de Alta Resolución Angular, Universidad Estatal de Georgia, Atlanta, Georgia, y el Observatorio Mount Wilson, California; y David H. Berger de la Universidad de Michigan, Ann Arbor, Michigan.
Este trabajo se realizó en parte bajo contrato con el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) financiado por la NASA a través del Programa de Becas Michelson. JPL es administrado para la NASA por el Instituto de Tecnología de California. El CHARA Array es operado por el Centro de Astronomía de Alta Resolución Angular de la Universidad Estatal de Georgia, Atlanta, GA. El apoyo adicional proviene de la National Science Foundation, la Keck Foundation y la Packard Foundation.
El Observatorio Nacional de Astronomía Óptica es operado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía Inc. (AURA), bajo un acuerdo de cooperación con la NSF.
Fuente original: Comunicado de prensa de NOAO