لعقود ، لاحظ العلماء أن ريجولوس ، ألمع نجم في كوكبة ليو ، يدور أسرع بكثير من الشمس. ولكن بفضل مجموعة تلسكوبية جديدة قوية ، يعرف الفلكيون الآن بوضوح غير مسبوق ما يعنيه هذا الجسم السماوي الضخم.
استخدمت مجموعة من علماء الفلك ، بقيادة هال مكاليستر ، مدير مركز علم الفلك عالي الدقة بجامعة ولاية جورجيا ، مجموعة التلسكوبات في المركز للكشف لأول مرة عن التشوهات التي يسببها ريجولوس بالتناوب. قام العلماء بقياس حجم وشكل النجم ، وفرق درجة الحرارة بين المناطق القطبية والاستوائية ، واتجاه محور الدوران. تمثل ملاحظات الباحثين عن Regulus أول مخرجات علمية من مجموعة CHARA ، والتي أصبحت تعمل بشكل روتيني في أوائل عام 2004.
يقول McAlister ، إن معظم النجوم تدور بهدوء حول محاورها الدورانية. على سبيل المثال ، تكمل الشمس دورة كاملة في حوالي 24 يومًا ، مما يعني أن سرعة دورانها الاستوائية تقارب 4500 ميل في الساعة. تبلغ سرعة دوران خط الاستواء في Regulus حوالي 700000 ميل في الساعة وقطرها أكبر بخمس مرات من الشمس. يتضخم Regulus أيضًا بشكل واضح عند خط الاستواء ، وهو أمر نادر.
تؤدي قوة الطرد المركزي من Regulus إلى التوسع بحيث يكون قطرها الاستوائي أكبر من قطرها القطبي. في الواقع ، إذا كان ريجولوس يدور أسرع بنسبة 10 في المائة تقريبًا ، فإن قوة الطرد المركزي الخارجية ستتجاوز سحب الجاذبية الداخلي وسيتفكك النجم ، كما يقول مكاليستر ، مدير CHARA وأستاذ علم الفلك في ولاية جورجيا.
بسبب شكله المشوه ، يظهر ريجولوس ، نجم واحد ، ما يُعرف بـ "سواد الجاذبية"؟ يصبح النجم أكثر سطوعًا في أقطابه من خط الاستواء - وهي ظاهرة تم اكتشافها سابقًا فقط في النجوم الثنائية. وفقًا لـ McAlister ، يحدث التعتيم لأن Regulus يكون أبرد عند خط الاستواء منه في أقطابه. يقلل الانتفاخ الاستوائي لـ Regulus من سحب الجاذبية عند خط الاستواء ، مما يؤدي إلى انخفاض درجة الحرارة هناك. وقد وجد باحثو CHARA أن درجة الحرارة في أقطاب Regulus هي 15،100 درجة مئوية ، في حين أن درجة حرارة خط الاستواء تبلغ 10000 درجة مئوية فقط. يؤدي تغير درجة الحرارة إلى أن يكون النجم أكثر سطوعًا بخمسة أضعاف عند أقطابه من خط الاستواء. سطح ريجولوس ساخن جدًا لدرجة أن النجم هو في الواقع أكثر إضاءة من الشمس بحوالي 350 مرة.
اكتشف باحثو CHARA غرابة أخرى عندما حددوا اتجاه محور دوران النجم ، كما يقول McAlister.
"نحن ننظر إلى النجم بشكل أساسي على خط الاستواء ، ومحور الدوران يميل حوالي 86 درجة من الاتجاه الشمالي في السماء" ، كما يقول. "لكن الغريب أن النجم يتحرك عبر الفضاء في نفس الاتجاه الذي يشير إليه قطبه. تتحرك Regulus مثل رصاصة الغزل الهائلة عبر الفضاء. ليس لدينا فكرة لماذا هذا هو الحال ".
شاهد علماء الفلك Regulus باستخدام مقاريب CHARA لمدة ستة أسابيع في الربيع الماضي للحصول على بيانات قياس التداخل التي ، جنبًا إلى جنب مع القياسات الطيفية والنماذج النظرية ، خلقت صورة للنجم تكشف آثار دورانها السريع بشكل لا يصدق. وستنشر النتائج هذا الربيع في مجلة Astrophysical Journal.
صفيف CHARA ، الموجود أعلى جبل. ويلسون في جنوب كاليفورنيا ، هو من بين عدد قليل من الأدوات "الفائقة" الجديدة التي تتكون من مقاريب متعددة مرتبطة بصريًا بالعمل كمقراب واحد بحجم كبير. يتكون الصفيف من ستة مقاريب ، كل منها يحتوي على مرآة لجمع الضوء قطرها متر واحد. يتم ترتيب التلسكوبات على شكل حرف "Y" ، وتقع التلسكوبات الخارجية على بعد حوالي 200 متر من مركز الصفيف.
يسمح الجمع الدقيق للضوء المنبعث من التلسكوبات الفردية بمجموعة CHARA أن تتصرف كما لو كانت تلسكوبًا واحدًا بمرآة يبلغ عرضها 330 مترًا. لا يمكن للصفيف أن يُظهر أشياء باهتة جدًا تم اكتشافها بواسطة التلسكوبات مثل تلسكوبات كيك العملاقة التي يبلغ ارتفاعها 10 أمتار في هاواي ، ولكن يمكن للعلماء رؤية التفاصيل في الأشياء الأكثر سطوعًا بنسبة 100 مرة أكثر وضوحًا من تلك التي يمكن الحصول عليها باستخدام مصفوفة كيك. من خلال العمل على أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء ، يمكن لصفيف CHARA رؤية التفاصيل الصغيرة مثل 0.0005 ثانية قوسية. (واحد من القوس الثاني هو 1/600 من الدرجة ، أي ما يعادل الحجم الزاوي للقرش الظاهر من مسافة 2.3 ميل.) بالإضافة إلى الباحثين في ولاية جورجيا ، يضم فريق CHARA متعاونين من المراصد الوطنية لعلم الفلك البصري في توكسون ، أريزونا. . ، ومركز العلوم ميشيلسون ناسا في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا.
صُممت مجموعة CHARA بتمويل من مؤسسة العلوم الوطنية بولاية جورجيا ومؤسسة W.M Keck ومؤسسة David and Lucile Packard. منحت NSF أيضًا أموالًا للبحث المستمر في مجموعة CHARA.
المصدر الأصلي: جامعة ولاية جورجيا
