Rrotullimi i një ylli të afërt habit astronomët
Dielli rrotullohet më shpejt në ekuator, ndërsa shkalla e rrotullimit ngadalësohet në gjerësitë gjeografike më të larta dhe është më e ngadaltë në rajonet polare. Por një yll i afërt i ngjashëm me diellin—V889 Herculis, rreth 115 vite drite larg në konstelacionin e Herkulit—rrotullohet më shpejt në një gjerësi gjeografike prej rreth 40 gradësh, ndërsa si ekuatori dhe rajonet polare rrotullohen më ngadalë. Ky zbulim është botuar në Astronomy & Astrophysics.
Një profil rrotullimi i ngjashëm nuk është vërejtur për asnjë yll tjetër. Rezultati është habitës sepse rrotullimi yjor është konsideruar një parametër fizik themelor i mirëkuptuar, por një profil i tillë rrotullimi nuk është parashikuar as në simulimet kompjuterike.
“Ne zbatuam një teknikë të re statistikore për të dhënat e një ylli të njohur që është studiuar në Universitetin e Helsinkit për vite. Nuk prisnim të shihnim anomali të tilla në rrotullimin yjor. Anomalitë në profilin rrotullues të V889 Herculis tregojnë se kuptimi ynë për dinamikën yjore dhe dinamo-magnetikët janë të pamjaftueshme,” shpjegon kërkuesi Mikko Tuomi, i cili koordinoi kërkimin.
Dinamika e një topi plazme
Ylli objektiv V889 Herculis është shumë i ngjashëm me një diell të ri, duke treguar një histori rreth historisë dhe evolucionit të diellit tonë. Tuomi thekson se është thelbësore të kuptohet astrofizika yjore për të, për shembull, parashikuar fenomenet e shkaktuara nga aktiviteti në sipërfaqen e diellit, si njollat dhe shpërthimet.
Yjet janë struktura sferike ku materia është në gjendje plazme, që përbëhet nga grimcat e ngarkuara. Ata janë objekte dinamike që qëndrojnë në një balancë midis presionit të krijuar nga reaksionet bërthamore në bërthamat e tyre dhe gravitetit të tyre. Ata nuk kanë sipërfaqe të ngurta, ndryshe nga shumë planetë.
Rrotullimi yjor nuk është konstant për të gjitha gjerësitë gjeografike—një efekt i njohur si rrotullimi diferencial. Kjo është shkaktuar nga fakti që plazma e nxehtë ngrihet në sipërfaqen e yllit përmes një fenomeni të quajtur konvekcion, i cili ka një efekt në shkallën e rrotullimit lokal. Kjo ndodh sepse momenti këndor duhet të ruhet dhe konvekcioni ndodh në drejtim pingul me aksin rrotullues pranë ekuatorit ndërsa është paralel me aksin pranë poleve.
Megjithatë, shumë faktorë si masa yjore, mosha, përbërja kimike, periudha e rrotullimit dhe fusha magnetike kanë efekte në rrotullim dhe krijojnë variacione në profilet diferenciale të rrotullimit.
Një metodë statistikore për të përcaktuar profilin rrotullues
Thomas Hackman, docent i astronomisë, i cili mori pjesë në kërkim, shpjegon se dielli ka qenë i vetmi yll për të cilin ka qenë e mundur studimi i profilit rrotullues. “Rrotullimi diferencial yjor është një faktor shumë i rëndësishëm që ka një efekt në aktivitetin magnetik të yjeve. Metoda që kemi zhvilluar hap një dritare të re në punët e brendshme të yjeve të tjerë.”
Astronomët në Departamentin e Fizikës së Grimcave dhe Astrofizikës të Universitetit të Helsinkit kanë përcaktuar profilin rrotullues të dy yjeve të rinj të afërt duke aplikuar një modelim të ri statistikor në vëzhgimet e shkëlqimit me bazë të gjatë. Ata modeluan variacionet periodike në vëzhgime duke marrë parasysh ndryshimet në lëvizjen e dukshme të njollave në gjerësi të ndryshme. Lëvizja e njollave më pas mundësoi vlerësimin e profilit rrotullues të yjeve.
Ylli i dytë objektiv, LQ Hydrae në konstelacionin e Hidra, u gjet se rrotullohej shumë si një trup i ngurtë—rrotullimi dukej i pandryshuar nga ekuatori në pole, gjë që tregon se ndryshimet janë shumë të vogla.
Vëzhgime nga Observatori Fairborn
Kërkuesit bazuan rezultatet e tyre në vëzhgimet e yjeve objektivë nga observatori Fairborn. Shkëlqimi i yjeve është monitoruar me teleskopë robotikë për rreth 30 vjet, gjë që ofron njohuri për sjelljen e yjeve gjatë një periudhe të gjatë kohe.
Tuomi vlerëson punën e astronomit të lartë Gregory Henry, të Universitetit të Tennessee, SHBA, i cili udhëheq fushatën vëzhguese të Fairborn.
“Për shumë vite, projekti i Gregut ka qenë jashtëzakonisht i vlefshëm në kuptimin e sjelljes së yjeve të afërt. Qoftë motivimi për të studiuar rrotullimin dhe vetitë e yjeve të rinj aktivë ose për të kuptuar natyrën e yjeve me planetë, vëzhgimet nga Observatori Fairborn kanë qenë absolutisht thelbësore.
“Është mahnitëse që edhe në epokën e observatorëve të mëdhenj hapësinorë mund të marrim informacion themelor mbi astrofizikën yjore me teleskopë të vegjël me diametër 40cm të vendosur në tokë.”
Yjet objektivë V889 Herculis dhe LQ Hydrae janë të dy yje rreth 50 milionë vjet të vjetër që në shumë aspekte i ngjajnë diellit të ri. Ata të dy rrotullohen shumë shpejt, me periudha rrotullimi prej vetëm rreth një e gjysmë ditë. Për këtë arsye, vëzhgimet e shkëlqimit me bazë të gjatë përmbajnë shumë cikle rrotullimi. Yjet u zgjodhën si objektiva sepse janë vëzhguar për dekada dhe sepse të dy kanë qenë studiuar aktivisht në Universitetin e Helsinkit.
Më shumë informacione: Mikko Tuomi et al, Characterising the stellar differential rotation based on largest-spot statistics from ground-based photometry, Astronomy & Astrophysics (2024). DOI: 10.1051/0004-6361/202449861
Zhurnali ku u botua: Astronomy & Astrophysics
