Decennia lang hebben wetenschappers waargenomen dat Regulus, de helderste ster in het sterrenbeeld Leeuw, veel sneller draait dan de zon. Maar dankzij een krachtige nieuwe telescooparray weten astronomen nu met ongekende helderheid wat dat betekent voor dit enorme hemellichaam.
Een groep astronomen, geleid door Hal McAlister, directeur van het Center for High Angular Resolution Astronomy van de Georgia State University, heeft de telescopen van het centrum gebruikt om voor het eerst de rotatie-geïnduceerde vervormingen van Regulus te detecteren. Wetenschappers hebben de grootte en vorm van de ster gemeten, het temperatuurverschil tussen de polaire en equatoriale gebieden en de oriëntatie van de draaias. De waarnemingen van de onderzoekers van Regulus vertegenwoordigen de eerste wetenschappelijke output van de CHARA-array, die begin 2004 routinematig operationeel werd.
De meeste sterren draaien rustig rond hun assen, zegt McAlister. De zon voltooit bijvoorbeeld een volledige rotatie in ongeveer 24 dagen, wat betekent dat de equatoriale spinsnelheid ongeveer 4.500 mijl per uur is. De equatoriale spinsnelheid van Regulus is bijna 700.000 mijl per uur en de diameter is ongeveer vijf keer groter dan die van de zon. Regulus puilt ook opvallend uit bij zijn evenaar, een zeldzame zeldzaamheid.
Door de middelpuntvliedende kracht van Regulus zet hij uit zodat de equatoriale diameter een derde groter is dan de pooldiameter. Als Regulus ongeveer 10 procent sneller zou draaien, zou zijn uitgaande centrifugale kracht de inwaartse aantrekkingskracht van de zwaartekracht overschrijden en zou de ster uit elkaar vliegen, zegt McAlister, CHARA's directeur en regentenhoogleraar astronomie in de staat Georgia.
Vanwege zijn vervormde vorm vertoont Regulus, een enkele ster, wat bekend staat als "zwaartekrachtverduistering"? de ster wordt helderder aan de polen dan aan de evenaar - een fenomeen dat voorheen alleen werd waargenomen in dubbelsterren. Volgens McAlister treedt de verduistering op omdat Regulus aan de evenaar kouder is dan aan de polen. De equatoriale uitstulping van Regulus vermindert de zwaartekracht aan de evenaar, waardoor de temperatuur daar afneemt. CHARA-onderzoekers hebben ontdekt dat de temperatuur aan de polen van Regulus 15.100 graden Celsius is, terwijl de temperatuur van de evenaar slechts 10.000 Celsius is. Door de temperatuurvariatie is de ster ongeveer vijf keer helderder aan de polen dan aan de evenaar. Het oppervlak van Regulus is zo heet dat de ster eigenlijk bijna 350 keer helderder is dan de zon.
CHARA-onderzoekers ontdekten een andere eigenaardigheid toen ze de oriëntatie van de draaias van de ster bepaalden, zegt McAlister.
"We kijken naar de ster die in wezen aan de evenaar is en de draaias is ongeveer 86 graden gekanteld vanuit de noordelijke richting aan de hemel", zegt hij. 'Maar vreemd genoeg beweegt de ster door de ruimte in dezelfde richting als zijn pool wijst. Regulus beweegt als een enorme draaiende kogel door de ruimte. We hebben geen idee waarom dit het geval is. '
Astronomen bekeken Regulus afgelopen voorjaar gedurende zes weken met behulp van CHARA's telescopen om interferometrische gegevens te verkrijgen die, in combinatie met spectroscopische metingen en theoretische modellen, een beeld van de ster creëerden dat de effecten van zijn ongelooflijk snelle spin onthult. De resultaten worden dit voorjaar gepubliceerd in The Astrophysical Journal.
De CHARA-array, bovenop Mt. Wilson in Zuid-Californië behoort tot een handvol nieuwe 'super'-instrumenten die zijn samengesteld uit meerdere telescopen die optisch zijn gekoppeld om te functioneren als een enkele telescoop van enorme omvang. De array bestaat uit zes telescopen, elk met een lichtverzamelende spiegel met een diameter van één meter. De telescopen zijn gerangschikt in de vorm van een "Y", met de buitenste telescopen op ongeveer 200 meter van het midden van de array.
Door een nauwkeurige combinatie van het licht van de afzonderlijke telescopen kan de CHARA-array zich gedragen alsof het een enkele telescoop is met een spiegel van 330 meter breed. De array kan geen erg zwakke objecten weergeven die worden gedetecteerd door telescopen zoals de gigantische Keck-telescopen van 10 meter op Hawaï, maar wetenschappers kunnen details in helderdere objecten bijna 100 keer scherper zien dan objecten die met de Keck-array kunnen worden verkregen. De CHARA-array werkt op infraroodgolflengten en kan details zien die zo klein zijn als 0,0005 boogseconden. (Eén boogseconde is 1 / 3.600 graad, wat overeenkomt met de hoekgrootte van een dubbeltje gezien vanaf een afstand van 3,7 mijl.) Naast onderzoekers van de staat Georgia, bestaat het CHARA-team uit medewerkers van de National Optical Astronomy Observatories in Tucson, Ariz. ., en NASA's Michelson Science Center aan het California Institute of Technology in Pasadena.
De CHARA-array is gebouwd met financiering van de National Science Foundation, Georgia State, de W. M. Keck Foundation en de David and Lucile Packard Foundation. De NSF heeft ook geld toegekend voor lopend onderzoek aan de CHARA-reeks.
Oorspronkelijke bron: Georgia State University
