Ilustração do artista de Vega. Crédito da imagem: NOAO. Clique para ampliar.
Um forte escurecimento observado ao redor do equador de Vega sugere que a quinta estrela mais brilhante no céu da Terra tem uma enorme diferença de temperatura de 4.000 graus Fahrenheit, de sua região equatorial fria até seus pólos quentes.
Modelos da estrela baseados nessas observações sugerem que o Vega está girando em 92% da velocidade angular que o faria fisicamente se separar, anunciou hoje uma equipe internacional de astrônomos em Washington, DC, na 207ª reunião da Sociedade Astronômica Americana. .
Este resultado confirma a idéia de que estrelas em rotação muito rápida são mais frias em seus equadores e mais quentes em seus pólos, e indica que o disco empoeirado conhecido por existir em torno de Vega é significativamente menos iluminado pela luz da estrela do que o anteriormente reconhecido.
"Essas descobertas são significativas porque resolvem algumas medições confusas da estrela e devem nos ajudar a entender melhor o disco circunstancial de detritos de Vega", diz Jason P. Aufdenberg, pesquisador de pós-doutorado Michelson no Observatório Nacional de Astronomia Óptica de Tucson , Arizona.
Esse disco de detritos surge principalmente da colisão de corpos rochosos do tipo asteróide. “O espectro de Vega, visto de seu plano equatorial, o mesmo plano que o disco de detritos, deve ser cerca da metade da luminosidade que o espectro visto do polo, com base nesses novos resultados”, explica Aufdenberg.
A equipe obteve medições interferométricas de alta precisão da estrela brilhante padrão Vega usando a Matriz Center for High Angular Resolution Astronomy (CHARA), uma coleção de seis telescópios de 1 metro localizados em Mount Wilson, Califórnia, e operados pela Georgia State University.
Com uma linha de base máxima de 330 metros (1.083 pés), o CHARA Array é capaz de resolver detalhes de até 200 microssegundos de segundo, equivalente ao tamanho angular de um níquel visto a uma distância de 10.000 milhas. A Matriz CHARA alimentou a luz das estrelas da Vega no instrumento FLUOR, desenvolvido pelo Laboratoire d'Etudes Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique do Observatório de Paris.
Uma consequência importante da rotação rápida de Vega é uma queda significativa na temperatura atmosférica efetiva em aproximadamente 2.300 Kelvin (4.000 graus Fahrenheit) do polo ao equador. Esse efeito, conhecido como "escurecimento da gravidade", foi predito pela primeira vez pelo astrônomo teórico E. Hugo von Zeipel em 1924.
As medidas de CHARA / FLUOR da distribuição de brilho da superfície de Vega também mostram que ela é fortemente "membro escurecido". O escurecimento dos membros refere-se à diminuição do brilho na imagem de uma estrela, do centro da imagem até a borda ou "membro" da imagem.
As novas medições são consistentes com o modelo “pole-on” para Vega proposto pela primeira vez por Richard O. Gray, da Appalachian State University, que propõe que o pólo de rotação de Vega aponta para a Terra. A visão polar de Vega significa que o equador relativamente frio corresponde ao membro da estrela, de modo que o efeito de escurecimento da gravidade aprimora ainda mais o efeito de escurecimento do membro.
Os dados CHARA / FLUOR suportam o modelo escurecido por gravidade para Vega, mostrando que o escurecimento dos membros da Vega é 2,5 vezes mais forte em um comprimento de onda de 2,2 mícrons do que o esperado para uma estrela com uma única temperatura efetiva da atmosfera. As observações de arquivo do International Ultraviolet Explorer indicam que este modelo para o Vega não está completo. Em comprimentos de onda ultravioleta distantes, abaixo de 140 nanômetros, o modelo geralmente é muito brilhante.
Localizado a uma distância de 25 anos-luz da Terra, na constelação Lyra, o Vega gira em torno de seu eixo uma vez a cada 12,5 horas. Para comparação, o período médio de rotação do Sol é de aproximadamente 27 dias terrestres. Vega é cerca de 2,5 vezes mais massivo que o Sol e 54 vezes mais brilhante.
Com a rápida taxa de rotação de Vega, a atmosfera da estrela é distorcida, aumentando 23% em seu equador em comparação com seus pólos. Esse tipo de distorção rotacional pode ser visto em imagens do planeta Saturno, onde o diâmetro equatorial do planeta é aproximadamente 10% mais largo que o diâmetro polar. Uma medição direta da distorção rotacional da Vega é ocultada por sua aparência em poste. No entanto, o diâmetro angular preciso e o escurecimento medidos por CHARA / FLUOR são consistentes com essa distorção.
Esses resultados se baseiam em medições recentes de Vega obtidas por uma equipe liderada por Deane M. Peterson, da Universidade Estadual de Nova York, Stony Brook, usando o interferômetro óptico de protótipo da Marinha.
Co-autores deste resultado incluem Antoine M? Rand, Vincent Coud? du Foresto, Emmanuel Di Folco e Pierre Kervella, do Observatório de Paris-Meudon, França; Olivier Absil, da Universidade de Liège, Bélgica; Stephen T. Ridgway do Observatório Nacional de Astronomia Ótica, Tucson, Arizona e NASA; Harold A. McAlister, Theo A. Ten Brummelaar, Judit Sturmann, Laszlo Sturmann e Nils H. Turner, do Centro de Astronomia de Alta Resolução Angular, Georgia State University, Atlanta, Geórgia, e Mount Wilson Observatory, Califórnia; e David H. Berger, da Universidade de Michigan, Ann Arbor, Michigan.
Este trabalho foi realizado em parte sob contrato com o Jet Propulsion Laboratory (JPL), financiado pela NASA através do Michelson Fellowship Program. O JPL é gerenciado para a NASA pelo California Institute of Technology. A matriz CHARA é operada pelo Center for High Angular Resolution Astronomy, Georgia State University, Atlanta, GA. Suporte adicional vem da National Science Foundation, da Keck Foundation e da Packard Foundation.
O Observatório Nacional de Astronomia Óptica é operado pela Associação de Universidades de Pesquisa em Astronomia Inc. (AURA), sob um acordo de cooperação com a NSF.
Fonte original: NOAO News Release
