A csillagászok találtak egy olyan csillagot, amely bár sok szempontból hasonlónak mondható a mi Napunkhoz, bizonyos tulajdonságait tekintve egy eddig sosem látott csodabogárnak minősül.

Ez a furcsa csillag a Hercules csillagképben található, tőlünk 115 fényévnyi távolságban lévő V889 Herculis. Ez az egyébként Naphoz hasonló fiatal csillag rendhagyó forgásával hívta fel magára a figyelmet, amely nem engedelmeskedik eddigi modelljeinknek, és így megkérdőjelezi a csillagok működését leíró, eddig ismertnek vélt, és gyakran használt modelleket.

A csillagok rendkívül forró gázanyagból, úgynevezett plazmából állnak, így a forgásuk nem hasonlít a szilárd, merev testek forgásához: a legtöbb csillag úgynevezett differenciális rotációt mutat, ami azt jelenti, hogy a csillag bizonyos részei gyorsabban, míg más részei lassabban forognak. A Napunk esetében ez olyan formában jelenik meg, hogy az egyenlítő közelében lévő részek gyorsabban forognak, míg a pólusokhoz közelebbi rétegek lassabban. Léteznek olyan csillagok is, amelyek esetében ez éppen fordítva történik, és a pólusuknál gyorsabb a forgás.

A V889 Herculis furcsaságát az a megfigyelés okozza, amely szerint a csillag felszíne a 40 fokos szélességi kör környezetében forog a leggyorsabban. A pólus az elvárásoknak megfelelően lassabb forgási sebességet mutat, ami azonban meglepő, hogy az egyenlítő is, és ilyen módon a csillag viselkedése ellent mond eddigi fizikai modelljeinknek. Ennek a fiatal, 50 millió éves csillagnak a vizsgálata a kutatók szerint betekintést nyújthat jelenleg 4,6 milliárd éves Napunk fiatalkorába is.

A V889 Herculis furcsa forgásának illusztrációja. (Forrás: Jani Närhi.)

„Nem számítottunk arra, hogy anomáliákat fedezünk fel egy csillag forgásában, mert ezt a folyamatot úgy gondoltuk, hogy megfelelően leírják az eddigi csillagdinamikai modellek. Most kiderült, hogy mégsem értjük igazán, hogy mi zajlik a csillagok belsejében.” – nyilatkozott a kutatást vezető Mikko Tuomi.

Furcsa forgás

A csillagok forgásának megértése sok szempontból érdekes a kutatók számára: a csillagfejlődés folyamatának megismerése mellett segítséget nyújt az űridőjárás-előrejelzésben is, amely a Nap felszínén lévő napfoltok, koronaanyag-kidobódások, flerek és egyéb aktivitási formák megjelenésének modellezésén alapul.

Koronaanyag-kidobódás a Nap felszínéből. (Forrás: NASA/SDO.)

Bár egyszerűnek hangzik, valójában mégis csak igen bonyolult a csillagok forgásának fizikája, hiszen nagyban függ az adott csillag belsejében zajló dinamikai folyamatoktól. Ezek a folyamatok lehetővé teszik azt, hogy a csillag megteremtse magának az egyensúlyi állapotot, vagyis azt az állapotot, amikor az objektumot összehúzó gravitációs erő, illetve a fúziós energiatermelés okozta fotonnyomás ellentart egymásnak, fenntartva a stabilitást. A csillag magjában zajló fúziós folyamatok során a csillag anyagának nagy részét alkotó hidrogén héliummá alakul hatalmas hő- és energiafelszabadulás mellett. A csillag magjában keletkező hő a konvekciónak nevezett folyamattal jut el később a csillag felszínére, amelynek során a csillag forróbb, kisebb nyomású rétegei felemelkednek a felszín felé, míg a hidegebb rétegek alábuknak. A tudomány jelenlegi álláspontja szerint a csillag felszínén megfigyelhető differenciális rotáció is a konvekció következményeként jön létre. A felszín forgásának kialakításában természetesen emellett nagy szerepet játszik a csillag tömege, kora, kémiai összetétele, forgási periódusa, illetve mágneses tere. A differenciális rotáció rendkívül fontos szerepet játszik a csillagok mágneses aktivitásának alakításában, éppen ezért pontos megértése a csillagászat több területének is hasznára válhat.

A V889 Herculis ismeretében a kutatók kidolgoztak egy olyan csillagmodellt, amely új ablakot nyithat a csillagokban zajló folyamatok megismerése felé, és amely megmagyarázza az objektum furcsa forgását. A csoport a V889 Herculis, illetve egy másik fiatal csillag, az LQ Hidrae csillag 30 éves adatsorát használta fel a modellek pontosítására. A vizsgálat során az utóbbi csillag, a V889 Herculissal ellentétben, a forgását tekintve átlagosnak, és a többi eddig ismert csillaghoz hasonlónak mutatkozott.

A kutatást vezető Tuomi szerint a csillagok forgásának és aktivitásának vizsgálata egy kiemelten fontos terület, és most fény derült arra is, hogy az eddig ismertnek vélt részletek is új meglepetésekkel kecsegtetnek. Ez az eredmény megmutatja azt is, hogy egy kicsi, 40 cm-es átmérőjű, földi távcső is jelentősen hozzájárulhat az alapvető csillagászati nézeteink megváltoztatásához, még az óriás- és űrtávcsövek korszakában is.

A kutatócsoport az Astronomy & Astrophysics című szaklapban publikálta eredményeit.

A cikk forrása: https://www.space.com/oddball-star-rotation-v889-herculis