Вега – необычайно быстро вращащающаяся звезда, обращенная к Земле полюсом

Группа исследователей под руководством доктора Д.М. Петерсона (D.M. Peterson) с помощью интерферометрических наблюдений на установке Navy Prototype Optical Interferometer (NAPI) Военно-морской обсерватории США в Аризоне определила распределение яркости по видимой поверхности Веги. Результаты этих наблюдений показывают, что Вега — очень быстро вращающаяся звезда, которую мы видим с полюса.  Об этом сообщает статья авторов исследования, направленная в Nature.

Вега (альфа Лиры) — вторая по яркости звезда Северного полушария неба после Арктура (альфа Волопаса), пишет доктор Сергей Попов на Элементах. Кроме того, она используется в качестве спектрального и фотометрического стандарта в звездной астрономии, то есть фотометристы и спектрофотометристы обычно пытаются привести свои данные к Веге. Поэтому, разумеется, ее параметры нужно знать как можно точнее. Тем не менее некоторые ее свойства постоянно уточняются.

В частности, давно было замечено, что Вега несколько ярче, чем похожие на нее звезды. Полагали, что это может быть связано с тем, что (1) звезда быстро вращается и что (2) мы видим ее почти с полюса. Ведь если звезда быстро вращается, то она будет сплюснутой. В таком случае экватор будет холоднее, чем полярные области.  Этот эффект вращающихся звезд известен как закон гравитационного потемнения фон Цейпеля. На экваторе вращающейся звезды так называемая эффективная сила тяжести меньше, поэтому и энергии туда будет поступать меньше. Если мы смотрим на звезду с полюса, то всегда будет видеть самые горячие, а значит и самые яркие участки поверхности.

Оптический интерферометр NAPI, находящийся в Аризоне (США), начал полноценную работу в 2001 году. Несколько телескопов, расположенных на расстоянии около 250 м друг от друга, наблюдают один и тот же объект. Затем, в результате обработки сигнала, можно получить угловое разрешение, соответствующее телескопу с размером объектива, равному расстоянию между отдельными телескопами установки.

Установлено, что от полюса к экватору температура спадает на 2400 градусов. Чтобы это объяснить, требуется предположить очень быстрое вращение. Скорость вращения очень велика: на экваторе она достигает 270 км/с. Если она была бы больше хотя бы на 8%, то вещество начало бы оттекать от экватора звезды.

Новые наблюдения позволили уточнить параметры Веги. Ученые смогли точнее определить поправки, требующиеся для сравнения быстро вращающейся Веги с моделями для звезд со слабым вращением (прямые измерения масс проделаны в основном для медленно вращающихся звезд, также и эволюционные модели наиболее детально рассчитаны для подобных объектов). Масса Веги равна примерно 2,3 массы Солнца. Возраст — 386 +/–16 млн. лет, это чуть больше, чем считалось ранее (хотя в пределах ошибок значения и совпадают). Однако эти значения чувствительны к предположениям о химическом составе Веги. А от химического состава, который с высокой точностью определить очень трудно, зависит эволюция звезды. Поэтому некоторые параметры Веги, и особенно возраст, еще могут быть уточнены в будущем.

Подробную статью с изложением работы читайте на Элементах.