Aktywny olbrzym HD 12545 w gwiazdozbiorze 'Triangulum'
W roku 1999 Klaus Strassmeier (wtedy Uni Wien) przy pomocy 0,9-m coude feed teleskopu na Kitt Peak wykonał zdjęcia dopplerowskie chłodnego olbrzyma HD 12545 w gwiazdozbiorze Trialgulum. Olbrzym ten jest składnikiem ukladu podwójnego RS CVn. Opis wyników ukazał się w 'Astronomy and Astrophysics'.
Journal: Astronomy and Astrophysics, v.347, p.225-234 (1999) (podkreślenia moje)
Abstract: The active K0 giant HD 12545 is the star with the largest starspots ever observed. We report a record light-curve amplitude of 0\fm63 in V and 0\fm17 in V-I in January 1998. At the same time, HD 12545 was at its brightest magnitude since the discovery of its light variability in 1985. We present the first Doppler image of HD 12545 from observations during this state of high-amplitude light variability and find that the star exhibits one cool high-latitude spot of gigantic dimensions (~12x20 solar radii, i.e. 60 times the extension of the largest sunspot group or 10,000 times larger areal coverage). Furthermore, our map shows one smaller cool spot and one equatorial warm (bright) spot. The warm spot is situated approximately 180 degr from the large cool spot in the opposite hemisphere and is the cause of the exceptionally large light-curve amplitude and the stellar brightening. (...) Surprisingly, the fact that HD 12545 is brighter at a time of high spot activity is in agreement with solar analogy. Our data also allow to refine the orbital elements of HD 12545 and we use the Hipparcos parallax to determine absolute astrophysical quantities for this rapidly rotating K giant.
"Plama gwiazdowa" analogiczna do plam na Słońcu, czy też coś zupełnie innego?
Porównywanie "starspot" na XX Triangulum z plamami na Słońcu wzbudza poważne wątpliwości. Z jednej strony, jak juz pisałem, nie istnieje w fizyce żadne spójne wytłumaczenie dla samych plam na Słońcu. Mechanizm cyklu plam słonecznych jest jednym z 'Wielkich Pytań', na które dzisiejsza fizyka nie znalazła dotychczas odpowiedzi. Stąd jest zupełnie niejasnym na podstawie jakich zależności Strassmeier wyciąga analogie w wyglądzie HD 12545 do czegoś, czego zasad sam nie zna. Z drugiej strony sam kształt i proporcje tej plamy w porównaniu z promieniem HD 12545 już nakazują ostrożność przy takich porównaniach. Plamy na Słońcu występują zwykle w aktywnych regionach jego powierzchni. Aktywne regiony i plamy na Słońcu istnieją przez najdalej kilka tygodni i prowadzą często do wybuchów, protuberancji i CME's (Coronal Mass Ejection). Jeśli na XX Triangulum byłby to ten sam mechanizm, to ten "starspot" musiałaby już dawno wybuchnąć jako ogromna CME. Tak jak to pokazuje film z mojej poprzedniej notki
Przy tych rozmiarach plamy jak ze zdjęć Strassmaiera, musiałby to być wybuch o rozmiarach podobnych jak Nova i doprowadziłby zapewne do zniszczenia tej gwiazdy jako olbrzyma. Ponieważ jednak HD 12545 istnieje stabilnie i nie wybucha to jest to dowód na to, że to co widzimy na zdjęciach dopplerowskich tej gwiazdy (pokazanych w fałszywych kolorach) nie ma nic wspólnego z plamami na Słońcu. Nieznany mechanizm powstawania plam na Słońcu Strassmeier porównuje do drugiego nieznanego mechanizmu plam na HD 12545. Strassmeier wydaje się zapominać, że HD 12545 i nasze Słońce, to dwa zupełnie różne typy gwiazd:
- temperatura na powierzchni Słońca jest ok. 2200°C wyższa niż na HD 12545
- różnicę między promieniami obydwu gwiazd jest wyraźnie widoczna na zdjęciu
- Słońce należy ciągle jeszcze do ciągu głównego na diagramie HR, gwiazda HD 12545 już nie
Stąd wprowadzanie analogii HD 12545 do Słońca nic nie wyjaśnia a powiększa tylko i tak już duże zamieszanie w astrofizyce. Sytuacji nie poprawią też czysto liczbowe porównania, że rozmiary plamy na HD 12545 są kilkadziesiąt razy większe od plam na Słońcu, albo że jej powierzchnia jej jest 10 000 razy większa. Jakościowo te informacje nie wnoszą do problemu nic nowego. Podkreślają jedynie bezradność astrofizyki w obu przypadkach: mechanizmu powstawania plam na Słońcu i na HD 12545. Równie dobrze Strassmeier mógłby ten 'starspot' porównywać do powierzchni jego ogródka działkowego, wynikałoby z tego tyle samo.
Na stronie Astronomy Picture of the Day APOD NASA pisze jako objaśnienie tych fotografii HD 12545:
Explanation: What could cause a star to have such a large spot? Our Sun itself frequently has sunspots, relatively cool dark magnetic depressions that move across its surface. HD 12545, however, exhibits the largest starspots yet observed. Doppler imaging - the use of slight changes in color caused by the rotation of the star - was used to create this false-color image. The vertical bar on the right gives a temperature scale in kelvins. This giant, binary, RS CVn star, also known as XX Trianguli, is visible with binoculars in the constellation of Triangulum.The starspot is thought to be caused by large magnetic fields that inhibit hot matter from flowing to the surface.
W innym miejscu spotkałem jeszcze stwierdzenie, że drugi biegun tego pola magnetycznego po przeciwnej stronie tej gwiazdy jest powodem tej gorącej strefy.
"The warm spot is situated approximately 180 degr (...) in the opposite hemisphere"
Bliższego opisu tego mechanizmu nie udało mi się niestety dotychczas znaleźć. Taki obraz zjawiska obalałby jednak hipotezę 'słoneczną' ostatecznie, gdyż na Słońcu plamy słoneczne P-N nie różnią się optycznie i termicznie. Rozróżnić można je tylko za pomocą magnetografu. Głównego pola magnetycznego tej gwiazdy w tym kontekście nie warto chyba w ogóle rozważać. Wszystko wskazuje zatem na to, że HD 12545 jest skryty za kolejnym obłokiem tajemnicy, a niespójne próby wytłumaczenia zaobserwowanych zjawisk są mało przekonującymi hipotezami.
Mocno zastanawiające w kontekście opisanego tutaj i innych, podobnych problemów jest to, że wszyscy ci naukowcy, którzy często i obficie powołują się i cytują niewątpliwie mocno zasłużoną postać Alberta Einsteina i wiele jego myśli, bardzo często zapominają o prostym, ale jakże znaczącym cytacie:
" Wszystko powinno być proste, na ile to możliwe, ale nie bardziej."
Jedynym prostym i logicznym wytłumaczeniem rozkładu temperatury na powierzchni HD 12545 jaki widzimy na zdjęciach dopplerowskich, jest duża asymetria gorącego wewnętrzna tej gwiazdy. Asymetrię wewnętrzną tej gwiazdy powoduje fakt, że HD 12545 jest składnikiem układu podwójnego, gdzie dwie gwiazdy okrążają szybko ich wspólny środek ciężkości. Stąd orbitalna siła odśrodkowa jest większa niż w przypadku obiegu tylko wokół centrum galaktyki i powoduje przesunięcie gorącego wnętrza gwiazdy.
Ciekawym problemem byłoby w przypadku tego olbrzyma wyznaczenie nachylenia osi rotacji do płaszczyzny orbity. Jeśli naniesiona przez Strassmaierra na zdjęciachHD 12545 siatka odpowiada (w przybliżeniu) rzeczywistej, to oznaczałoby to, że nachylenie osi magnetycznej pola głównego tej gwiazdy do osi rotacji powinno mieć wartość zbliżoną do tej stwierdzonej w przypadku Urana.
Pozdrawiam
