V889 Herculis – gwiazda obracająca się w niezwykły sposób
Słońce obraca się najszybciej na równiku, podczas gdy tempo rotacji spada na wyższych szerokościach geograficznych i jest najwolniejsze w regionach polarnych. Ale pobliska gwiazda – V889 Herculis, oddalona o około 115 lat świetlnych w gwiazdozbiorze Herkulesa – obraca się najszybciej na szerokości geograficznej około 40 stopni, podczas gdy zarówno równik, jak i regiony polarne obracają się wolniej.
Jak podkreślają astronomowie, podobny profil rotacji nie został zaobserwowany u żadnego podobnego obiektu. Obserwacje te są niezwykłe, ponieważ rotacja gwiazdy jest uważana za dobrze zrozumiały podstawowy parametr fizyczny, a taki profil nie został przewidziany nawet w symulacjach komputerowych. Badanie naukowców z University of Helsinki, zostało opublikowane w Astronomy & Astrophysics.
„Zastosowaliśmy nowo opracowaną technikę statystyczną do danych znanej gwiazdy, która była badana na University of Helsinki od lat. Nie spodziewaliśmy się zobaczyć takich anomalii w rotacji gwiazdy. Te dane wskazują, że nasza wiedza na temat dynamiki gwiazd i dynamiki magnetycznej jest niewystarczająca” – wyjaśnia Mikko Tuomi z University of Helsinki.
Gwiazda V889 Herculis przypomina młode Słońce. Dzięki niej naukowcy chcieli lepiej zrozumieć ewolucję i przeszłość naszej gwiazdy, aby na przykład lepiej przewidzieć zjawiska wywołane aktywnością na jej powierzchni, takie jak plamy i erupcje.
Jak tłumaczą naukowcy, gwiazdy są kulistymi strukturami, w których materia jest w stanie plazmy, składającej się z naładowanych cząstek. Są to dynamiczne obiekty, które znajdują się w równowadze pomiędzy ciśnieniem generowanym w reakcjach jądrowych w ich rdzeniach a ich własną grawitacją. Nie mają stałych powierzchni, w przeciwieństwie do planet.
Ich rotacja nie jest stała na wszystkich szerokościach geograficznych – efekt ten znany jest jako rotacja różnicowa. Jest to spowodowane faktem, że gorąca plazma unosi się na powierzchnię gwiazdy poprzez zjawisko zwane konwekcją (proces przekazywania ciepła związany z makroskopowym ruchem materii w gazie, cieczy lub plazmie), co z kolei ma wpływ na lokalną prędkość rotacji. Dzieje się tak, ponieważ pęd kątowy musi być zachowany, a konwekcja zachodzi prostopadle do osi obrotu w pobliżu równika, podczas gdy jest równoległa do osi w pobliżu biegunów.
Jednak wiele czynników, takich jak masa gwiazdowa, wiek, skład chemiczny, okres rotacji i pole magnetyczne, ma wpływ na rotację i powoduje różnice w profilach rotacji różnicowej.
„Rotacja różnicowa gwiazd jest bardzo istotnym czynnikiem, który ma wpływ na aktywność magnetyczną gwiazd. Opracowana przez nas metoda otwiera nowe okno na wewnętrzne funkcjonowanie innych gwiazd” – Thomas Hackman z University of Helsinki.
Astronomowie określili profil rotacji młodej gwiazdy, stosując nowe modelowanie statystyczne do obserwacji jasności długiej linii bazowej. Badali okresowe zmiany w obserwacjach poprzez uwzględnienie różnic w pozornym ruchu plamki na obiekcie na różnych szerokościach geograficznych. Ruch ten umożliwił następnie oszacowanie profilu rotacyjnego gwiazd.
Emil Gołoś
