Gravitační ztmavnutí - Gravity darkening

Achernar je rychle se otáčející hvězda zploštělá do zploštělého sféroidu žhavějšího a jasnějšího u pólů.

Gravitační ztmavnutí, označovaný také jako gravitační zesvětlení, je astronomický jev kde hvězda rotuje tak rychle, že má detekovatelně zploštělý sféroid tvar, například v Achernar v souhvězdí Eridanus.

Když je hvězda zploštělá, má na svém rovníku větší poloměr než na svých pólech. Výsledkem je, že póly mají vyšší povrchovou gravitaci, a tedy vyšší teplotu a jas. Tudíž póly jsou „gravitace rozjasněna“ a rovník „gravitace ztmavena“.^[1]

Hvězda se zploští (a proto dochází k gravitačnímu ztmavnutí), protože odstředivá síla vyplývající z rotace vytváří další vnější tlak na hvězdu. The odstředivá síla je vyjádřen matematicky jako

${ displaystyle F _ { text {odstředivé}} = m Omega ^ {2} rho}$

kde ${ displaystyle m}$ je hmotnost (v tomto případě malého objemového prvku hvězdy), ${ displaystyle Omega}$ je úhlová rychlost, a ${ displaystyle rho}$ je radiální vzdálenost od osy otáčení. V případě hvězdy hodnota ${ displaystyle rho}$ je největší na rovníku a nejmenší na pólech. To znamená, že rovníkové oblasti hvězdy budou mít ve srovnání s pólem větší odstředivou sílu. The odstředivá síla tlačí hmotu od osy otáčení a vede k menšímu celkovému tlaku na plyn v rovníkových oblastech hvězdy. To způsobí, že plyn v této oblasti bude méně hustý a chladnější.

Von Zeipelova věta uvádí, že záření z hvězdy je úměrné místní efektivní gravitaci, tj. gravitaci snížené jakoukoli odstředivou silou v tomto místě na povrchu hvězdy. Pak efektivní teplota je úměrná čtvrté odmocnině efektivní gravitace.

Reference