Съёмка поверхности звезды торпедировала вековой закон

При взгляде даже в сильные телескопы звёзды выглядят точками (Солнце не считаем). Только комбинация телескопов в редких случаях позволяет разрешить диск. На этот раз учёные взялись за Регул (яркая звезда на этом снимке) (фото Star Vistas).

Учёные сумели получить изображение диска далёкой звезды. Картинка выявила отличие в яркости полярных и экваториальных областей. Это позволило высчитать воздействие быстрого вращения звезды на её температуру. И здесь специалистов ждал сюрприз.

Астрономы из Мичиганского университета (U-M) воспользовались техникой интерферометрии, чтобы увеличить инфракрасное изображение одной из ярчайших звёзд на ночном небе — Регула. С помощью оптического прибора они объединили свет от четырёх телескопов так, что он будто бы приходил от телескопа в сотню раз большего размера.

Учёных интересовал эффект гравитационного потемнения. Регул делает один оборот за 15,9 часа (небольшая прибавка в темпе вращения уже разорвала бы эту звезду), потому он заметно сплющен. При этом на экваторе и полюсах эффективная сила тяжести существенно отличается, а это влияет на температуру и яркость поверхности в этих местах (экватор становится темнее, полюса — светлее).

Обработанное изображение поверхности Регула. Как известно, мы наблюдаем эту звезду практически с ребра, так что явление гравитационного потемнения – как на ладони. По вертикали и горизонтали – угловые миллисекунды (фото Xiao Che).

Новая съёмка подтвердила сам эффект, но разница в температурах оказалась гораздо меньше, чем предсказывали известные формулы. Так измерения пробили брешь в почти 90-летнем законе фон Цайпеля (Von Zeipel theorem). Он описывает связь между потоком излучения от звезды и эффективной гравитацией, а также позволяет находить температуру поверхности в зависимости от широты, то есть численно оценивать явление гравитационного потемнения.

С числами как раз и выявилась проблема. «Наша модель, наполненная данными интерферометрии, показывает, что в то время как закон правильно описывает тенденции изменения температуры поверхности, он отклоняется количественно. Меня удивляет, что закон фон Цайпеля был принят в астрономии в течение такого долгого времени, но существовало так мало твёрдых данных наблюдений», — объясняет один из авторов исследования Сяо Чэ (Xiao Che).

Разница между предсказанием теории и фактическим измерением в некоторых точках Регула доходила до 2780 градусов по Цельсию. Авторы работы предполагают, что давняя ошибка заключается в неучтённых конвективных потоках газа, идущих от полюсов к экватору и обратно. Они выравнивают температуру, противодействуя эффекту гравитационного потемнения.

Свои расчёты учёные основывают сразу на двух наблюдениях. Помимо Регула в рамках того же исследования астрономы провели аналогичную съёмку поверхности звезды Каф. (Детали — в пресс-релизе университета и статье в Astrophysical Journal.)



Число звёзд во Вселенной сильно недооценивалось

2 декабря 2010

Открыта звезда с самым коротким циклом активности

19 октября 2010

Открыта самая тяжёлая и яркая звезда

21 июля 2010

Найдена самая молодая звезда

18 июня 2010

Раскрыта тайна уникальной звезды

2 июня 2010
  • Сергей Смирнов  20 апреля, 22:09
    Век живи — век учись :-)
    ОтветитьНравится
  • Кирилл Руков  20 апреля, 23:05
    Александр Лалетин просто обязан здесь отметиться.
    ОтветитьНравится
  • Юрий Новиков  21 апреля, 14:53
    какая красивая работа. — а глваное какя корректная — сдержанная трактовка результатов — закон гравитационного воздействия на свечение звезды несомненно правилен, но видимо не учитывает конвекцию в наружных слоях звезд.

    И на этом фоне «торпедирования закона» из уст редактора переводчика :)

    А нас учили в школе, что перевод — комент должен быть корректнее и сдержаннее оригинала. :)

    Хотя на фоне «торпедирования» действительно оттеняется сдеражанность подлинника. Тоже хорошо.

    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  21 апреля, 20:11
    Не придирайтесь к словам. Все прежние расчёты по старой теории просто летят в трубу, так что для заголовка вполне можно сказать «торпедировала». А все подробности — внутри, как и должно быть.
    ОтветитьНравится
  • Юрий Новиков  24 апреля, 11:26
    да, я не придираюсь, :) поделится впечатлением :) Просто все расчеты по старой теории — верны — их никто не опровергает — начиная от применявшейся в них таблицы умножения и заканчивая постулатами термоядерного синтеза при различных условиях. Какой то фактор не учтен, да. Надо подбирать — рисовать считать новые модели с новыми условиями — для этого не требуется ни гипотеза Бога :) ни какие то новые физические сущности — во всяком случае у меня сложилось такое впечатление о мнении авторов исследования. ( как с генетикой — физики лезли туда за новыми сущностями — открыли новый мир — но с точки зрения физики ничего кроме банальных водородных связей) Открытие ДНКа не торпедировала физику, так же и с этим. открытием.

    Вы все это разумеется понимаете :)
    а вот соблюсти тонкий баланс — между криком — эй молодежь, гляди ни че го старики не знаю, даешь новую физику ( в надежде что молодежь начнет грызть гранит науки), и при этом не позволить народу кричать — «Земля скоро налетит на небесную ось» — старые теории разорваны в клочья — вся старая наука муть.

    Я бы назвал статью — "виртуальный телескоп площадью больше Африки — пощупал «лоб» звезды.

    ОтветитьНравится
  • Александр Лалетин  24 апреля, 12:09
    Не знаю как звучит ваш закон гравитационного воздействия на свечение звезды, могу сказать только, что температура распределяется от центра звезды всегда в соответствии с геометрией абсолютно правильного шара по причине слишком высоких скоростей эфирных потоков. Все скорости вращений, пусть даже очень высокие, в сравнении с скоростями эфирных потоков, можно считать просто статикой.
    То есть равноудаленные точки от центра имеют одинаковую Т.
    Потому растяжение по экватору непременно должно давать область пониженной Т. как наиболее удаленной от зоны выделения энергии.
    Зона разрушения вещества(выделения энергии) в звездах находится на поверхности ЧД находящейся в центре каждой из звезд. Мощность излучения прямо зависит от количества разрушаемого вещества на поверхности внутренней ЧД, А это на прямую зависит от размера этой ЧД, что выражается силой ее гравитации.
    ОтветитьНравится
  • Антон Агейкин  25 апреля, 15:10
    Если закон описывает «связь между потоком излучения от звезды и эффективной гравитацией», как он может описывать связь между потоком излучения от звезды и конвекционными потоками плазмы? Мы ж наблюдаем только общее потемнение, а закон предсказывает гравитационное потемнение, да еще и у равномерно вращающейся звезды, потому и расходятся данные. Очень сложно учесть все факторы.
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  25 апреля, 15:21
    В том и дело — считалось, что упомянутый закон достаточно корректно описывает реальную ситуацию, а оказалось — нет. Про влияние на дисбаланс температур конвективных потоков (заметьте, идущих не с глубин наружу или обратно, а вдоль меридианов) ранее или не задумывались, или не считали его значимым.
    ОтветитьНравится
  • Антон Агейкин  26 апреля, 09:58
    Мне кажется наивным не учитывать конвекцию и влияние магнитного поля, когда у нас под боком на Солнце это все уже наблюдалось. Одни пятна на Солнце чего стОят. Это ж в конце концов динамическая и вовсе не твердотельная система.
    ОтветитьНравится
  • Слева от Регула видно туманное пятнышко — галактика Leo I.
    ОтветитьНравится