V889 Herculis 打破了已知的恆星旋轉規則
赫爾辛基大學的研究人員發現,V889 Herculis恆星的自轉方式與太陽不同。太陽在赤道上自轉最快,而V889 Herculis 在大約40 度的緯度上自轉最快。這項獨特的發現有助於科學家更了解太陽等恆星運行的複雜性,特別是太陽黑子和太陽爆發等表面活動。
恆星V889 Herculis 在大約40 度的緯度上自轉最快。這個非常規的自轉曲線挑戰了既定的恆星模型。資料來源:赫爾辛基大學Jani Närhi
太陽在赤道自轉速度最快,緯度越高,自轉速度越慢,在極地自轉速度最慢。但附近的一顆類太陽恆星V889 Herculis(位於大力士星座約115 光年處)在約40 度的緯度上自轉速度最快,而赤道和極地地區的自轉速度都較慢。
其他任何恆星都沒有觀測到類似的自轉曲線。這一結果令人震驚,因為恆星旋轉一直被認為是一個很好理解的基本物理參數,但即使在電腦模擬中也沒有預測到這樣的旋轉輪廓。
「我們將一種新開發的統計技術應用於赫爾辛基大學多年來一直在研究的一顆我們熟悉的恆星的數據。我們沒想到會在恆星自轉中發現這種異常現象。」研究人員Mikko Tuomi 解釋說:”V889 Herculis 星旋轉曲線的異常表明,我們對恆星動力學和磁動力的理解還不夠充分。”
目標恆星V889 Herculis 很像一個年輕的太陽,講述太陽的歷史和演變。 Tuomi 強調說,了解恆星天文物理學對於預測太陽表面由活動引起的現象(如光斑和爆發)至關重要。
恆星是物質處於等離子狀態的球形結構,由帶電粒子組成。它們是動態天體,在核心核反應產生的壓力和自身引力之間保持平衡。與許多行星不同,恆星沒有固體表面。
恆星的自轉並非在所有緯度都是恆定的–這種效應稱為差轉。造成這種現象的原因是,熱等離子體透過一種稱為對流的現像上升到恆星表面,這反過來又對當地的自轉速率產生了影響。這是因為角動量必須保持不變,對流在赤道附近垂直於旋轉軸,而在兩極附近則平行於旋轉軸。
然而,恆星質量、年齡、化學成分、自轉週期和磁場等許多因素都會對自轉產生影響,並導致差分自轉剖面的變化。
參與這項研究的天文學講師托馬斯-哈克曼(Thomas Hackman)解釋說,太陽是唯一可以研究自轉剖面的恆星。
“恆星差轉是影響恆星磁活動的一個非常關鍵的因素。我們開發的方法為了解其他恆星的內部運作打開了一扇新窗口”。
赫爾辛基大學粒子物理和天體物理系的天文學家們透過對長基線亮度觀測結果應用一種新的統計建模方法,確定了附近兩顆年輕恆星的旋轉輪廓。他們透過計算不同緯度的視斑移動差異,對觀測中的週期性變化進行了建模。透過光斑運動,可以估算出這兩顆恆星的旋轉輪廓。
第二顆目標恆星是位於海德拉星座的LQ Hydrae,它的旋轉很像一個剛體–從赤道到兩極的旋轉似乎沒有變化,這表明差異非常小。
研究人員的研究結果是基於費爾伯恩天文台對目標恆星的觀測。這些恆星的亮度已經被機器人望遠鏡監測了大約30 年,這為深入了解恆星在很長一段時間內的行為提供了基礎。
圖奧米感謝美國田納西大學資深天文學家格雷戈里-亨利所做的工作,他領導了費爾伯恩觀測活動。
“多年來,格雷格的計畫對於了解附近恆星的行為非常有價值。無論是研究年輕活躍恆星的自轉和特性,還是了解有行星的恆星的性質,費爾伯恩天文台的觀測都是至關重要的。
目標恆星V889 Herculis 和LQ Hydrae 都有大約5000 萬年的歷史,在許多方面都與年輕的太陽相似。它們的自轉速度都非常快,自轉週期只有一天半左右。因此,長基線亮度觀測包含了許多旋轉週期。之所以選擇這兩顆恆星作為觀測目標,是因為它們已經被觀測了幾十年,而赫爾辛基大學一直在對它們進行積極的研究。
編譯自/ ScitechDaily