Stjärnan Kepler 11145123 är det rundaste naturliga objektet som någonsin uppmätts i universum. Stjärnoscillationer innebär en skillnad i radie mellan ekvatorn och polerna på endast 3 km. Denna stjärna är betydligt mer rund än solen. Kredit:Mark A. Garlick
Stjärnor är inte perfekta sfärer. Medan de roterar, de blir plana på grund av centrifugalkraften. Ett team av forskare runt Laurent Gizon från Max Planck-institutet för solsystemforskning och universitetet i Göttingen har nu lyckats mäta oblatiteten hos en långsamt roterande stjärna med oöverträffad precision. Forskarna har bestämt stjärnornas oblateness med hjälp av asteroseismologi - studiet av stjärnors svängningar. Tekniken tillämpas på en stjärna 5 000 ljusår bort från jorden och avslöjade att skillnaden mellan stjärnans ekvatoriska och polära radier bara är 3 kilometer – en siffra som är häpnadsväckande liten jämfört med stjärnans medelradie på 1,5 miljoner kilometer; vilket betyder att gassfären är häpnadsväckande rund.
Alla stjärnor roterar och blir därför tillplattade av centrifugalkraften. Ju snabbare rotation, desto oblatare blir stjärnan. Vår sol roterar med en period av 27 dagar och har en radie vid ekvatorn som är 10 km större än vid polerna; för jorden är skillnaden 21 km. Gizon och hans kollegor valde ut en långsamt roterande stjärna vid namn Kepler 11145123. Denna heta och lysande stjärna är mer än dubbelt så stor som solen och roterar tre gånger långsammare än solen.
Gizon och hans kollegor valde denna stjärna för att studera eftersom den stöder rena sinusformade svängningar. Stjärnans periodiska expansioner och sammandragningar kan detekteras i fluktuationerna i stjärnans ljusstyrka. NASA:s Kepler-uppdrag observerade stjärnans svängningar kontinuerligt i mer än fyra år. Olika oscillationslägen är känsliga för olika stjärnlatituder. För sina studier, författarna jämför frekvenserna för de svängningslägen som är mer känsliga för regionerna med låg latitud och frekvenserna för de lägen som är mer känsliga för högre breddgrader. Denna jämförelse visar att skillnaden i radie mellan ekvatorn och polerna bara är 3 km med en precision på 1 km. "Detta gör Kepler 11145123 till det rundaste naturliga objektet som någonsin uppmätts, ännu mer rund än solen, " förklarar Gizon.
Stjärnan Kepler 11145123 är det rundaste naturliga objektet som någonsin uppmätts i universum. Stjärnoscillationer innebär en skillnad i radie mellan ekvatorn och polerna på endast 3 km. Denna stjärna är betydligt mer rund än solen. Kredit:Laurent Gizon et al. och Max Planck Institute for Solar System Research, Tyskland. Illustration av Mark A. Garlick.
Förvånande, stjärnan är ännu mindre oblate än vad dess rotationshastighet antyder. Författarna föreslår att närvaron av ett magnetfält på låga breddgrader kan få stjärnan att se mer sfärisk ut i förhållande till stjärnsvängningarna. Precis som helioseismologi kan användas för att studera solens magnetfält, asteroseismologi kan användas för att studera magnetism på avlägsna stjärnor. Stjärnmagnetiska fält, speciellt svaga magnetfält, är notoriskt svåra att direkt observera på avlägsna stjärnor.
Kepler 11145123 är inte den enda stjärnan med lämpliga svängningar och exakta ljusstyrkemätningar. "Vi avser att tillämpa denna metod på andra stjärnor som observerats av Kepler och de kommande rymduppdragen TESS och PLATO. Det ska bli särskilt intressant att se hur snabbare rotation och ett starkare magnetfält kan förändra en stjärnas form, " tillägger Gizon, "Ett viktigt teoretiskt område inom astrofysik har nu blivit observations."