Illustration d'artiste de Vega. Crédit d'image: NOAO. Cliquez pour agrandir.
Un fort assombrissement observé autour de l'équateur de Vega suggère que la cinquième étoile la plus brillante du ciel terrestre a une énorme différence de température de 4000 degrés Fahrenheit de sa région équatoriale fraîche à ses pôles chauds.
Des modèles de l'étoile basés sur ces observations suggèrent que Vega tourne à 92% de la vitesse angulaire qui provoquerait sa rupture physique, a annoncé aujourd'hui une équipe internationale d'astronomes à Washington, DC, lors de la 207e réunion de l'American Astronomical Society .
Ce résultat confirme l'idée que les étoiles en rotation très rapide sont plus froides à leurs équateurs et plus chaudes à leurs pôles, et il indique que le disque de débris poussiéreux connu pour exister autour de Vega est significativement moins éclairé par la lumière de l'étoile que précédemment reconnu.
«Ces résultats sont importants car ils résolvent certaines mesures déroutantes de l'étoile, et ils devraient nous aider à mieux comprendre le disque de débris circumstellaire de Vega», déclare Jason P. Aufdenberg, boursier postdoctoral Michelson à l'Observatoire national d'astronomie optique de Tucson. , Arizona.
Ce disque de débris provient principalement de la collision de corps rocheux semblables à des astéroïdes. "Le spectre de Vega vu de son plan équatorial, le même plan que le disque de débris, devrait être environ la moitié moins lumineux que le spectre vu du pôle, sur la base de ces nouveaux résultats", explique Aufdenberg.
L'équipe a obtenu des mesures interférométriques de haute précision de l'étoile brillante Vega en utilisant le Center for High Angular Resolution Astronomy (CHARA) Array, une collection de six télescopes de 1 mètre situés sur le mont Wilson, en Californie, et exploités par la Georgia State University.
Avec une ligne de base maximale de 330 mètres (1 083 pieds), le réseau CHARA est capable de résoudre des détails aussi petits que 200 micro-arcsecondes, ce qui équivaut à la taille angulaire d'un nickel vu à une distance de 10000 miles. Le réseau CHARA a alimenté la lumière des étoiles de Vega vers l'instrument FLUOR (Fiber Linked Unit for Optical Recombination), développé par le Laboratoire d'Etudes Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique de l'Observatoire de Paris.
Une des conséquences majeures de la rotation rapide de Vega est une baisse significative de la température atmosphérique effective d'environ 2 300 Kelvin (4 000 degrés Fahrenheit) du pôle à l'équateur. Cet effet, appelé «obscurcissement par gravité», a été prédit pour la première fois par l'astronome théorique E. Hugo von Zeipel en 1924.
Les mesures CHARA / FLUOR de la distribution de la luminosité de la surface de Vega montrent également qu’elle est fortement «assombrie». L'assombrissement des membres fait référence à la diminution de la luminosité de l'image d'une étoile du centre de l'image au bord ou au «membre» de l'image.
Les nouvelles mesures sont cohérentes avec le modèle «sur poteau» de Vega proposé pour la première fois par Richard O. Gray de l'Université des Appalaches, qui propose que le pôle de rotation de Vega pointe vers la Terre. La vue sur poteau de Vega signifie que l'équateur relativement froid correspond au membre de l'étoile, de sorte que l'effet d'obscurcissement par gravité améliore encore l'effet d'obscurcissement des membres.
Les données CHARA / FLUOR corroborent le modèle de poteau obscurci par gravité pour Vega en montrant que l'assombrissement des membres de Vega est 2,5 fois plus fort à une longueur d'onde de 2,2 microns que prévu pour une étoile avec une seule température atmosphérique effective. Les observations archivistiques de l'International Ultraviolet Explorer indiquent que ce modèle pour Vega n'est pas complet. À des longueurs d'onde ultraviolettes éloignées, inférieures à 140 nanomètres, le modèle est généralement trop lumineux.
Situé à une distance de 25 années-lumière de la Terre dans la constellation de la Lyre, Vega tourne autour de son axe toutes les 12,5 heures. À titre de comparaison, la période de rotation moyenne du Soleil est d'environ 27 jours terrestres. Vega est environ 2,5 fois plus massive que le Soleil et 54 fois plus lumineuse.
À la vitesse de rotation rapide de Vega, l'atmosphère de l'étoile est déformée, se gonflant de 23% de plus à son équateur par rapport à ses pôles. Ce type de distorsion rotationnelle peut être vu sur les images de la planète Saturne, où le diamètre équatorial de la planète est environ 10% plus large que le diamètre polaire. Une mesure directe de la distorsion en rotation de Vega est masquée par son apparence de poteau. Cependant, le diamètre angulaire précis et l'assombrissement mesurés par CHARA / FLUOR sont compatibles avec cette distorsion.
Ces résultats s'appuient sur des mesures récentes de Vega obtenues par une équipe dirigée par Deane M. Peterson de l'Université d'État de New York, Stony Brook, en utilisant l'interféromètre optique de prototype de la marine.
Les co-auteurs de ce résultat incluent Antoine M? Rand, Vincent Coud? du Foresto, Emmanuel Di Folco et Pierre Kervella de l'Observatoire de Paris-Meudon, France; Olivier Absil de l'Université de Li? Ge, Belgique; Stephen T. Ridgway de l'Observatoire national d'astronomie optique, Tucson, Arizona et NASA; Harold A. McAlister, Theo A. ten Brummelaar, Judit Sturmann, Laszlo Sturmann et Nils H. Turner du Center for High Angular Resolution Astronomy, Georgia State University, Atlanta, Géorgie, et Mount Wilson Observatory, Californie; et David H. Berger de l'Université du Michigan, Ann Arbor, Michigan.
Ces travaux ont été réalisés en partie sous contrat avec le Jet Propulsion Laboratory (JPL) financé par la NASA dans le cadre du programme de bourses Michelson. Le JPL est géré pour la NASA par le California Institute of Technology. Le réseau CHARA est géré par le Center for High Angular Resolution Astronomy, Georgia State University, Atlanta, GA. Un soutien supplémentaire provient de la National Science Foundation, de la Keck Foundation et de la Packard Foundation.
L'Observatoire national d'astronomie optique est géré par l'Association des universités pour la recherche en astronomie Inc. (AURA), dans le cadre d'un accord de coopération avec la NSF.
Source d'origine: communiqué de presse de NOAO
