V889 Herculis 打破了已知的恒星旋转规则

恒星 V889 Herculis 在大约 40 度的纬度上自转最快。这种非常规的自转曲线挑战了既定的恒星模型。资料来源：赫尔辛基大学 Jani Närhi

太阳在赤道自转速度最快，纬度越高，自转速度越慢，在极地自转速度最慢。但附近的一颗类太阳恒星 V889 Herculis（位于大力神星座约 115 光年处）在约 40 度的纬度上自转速度最快，而赤道和极地地区的自转速度都较慢。

其他任何恒星都没有观测到类似的自转曲线。这一结果令人震惊，因为恒星旋转一直被认为是一个很好理解的基本物理参数，但即使在计算机模拟中也没有预测到这样的旋转轮廓。

"我们将一种新开发的统计技术应用于赫尔辛基大学多年来一直在研究的一颗我们熟悉的恒星的数据。我们没想到会在恒星自转中发现这种异常现象。"研究人员 Mikko Tuomi 解释说："V889 Herculis 星旋转曲线的异常表明，我们对恒星动力学和磁动力的理解还不够充分。"

目标恒星 V889 Herculis 很像一个年轻的太阳，讲述着太阳的历史和演变。Tuomi 强调说，了解恒星天体物理学对于预测太阳表面由活动引起的现象（如光斑和爆发）至关重要。

恒星是物质处于等离子状态的球形结构，由带电粒子组成。它们是动态天体，在核心核反应产生的压力和自身引力之间保持平衡。与许多行星不同，恒星没有固体表面。

恒星的自转并非在所有纬度都是恒定的--这种效应被称为差转。造成这种现象的原因是，热等离子体通过一种叫做对流的现象上升到恒星表面，这反过来又对当地的自转速率产生了影响。这是因为角动量必须保持不变，对流在赤道附近垂直于旋转轴，而在两极附近则平行于旋转轴。

然而，恒星质量、年龄、化学成分、自转周期和磁场等许多因素都会对自转产生影响，并导致差分自转剖面的变化。

参与这项研究的天文学讲师托马斯-哈克曼（Thomas Hackman）解释说，太阳是唯一可以研究自转剖面的恒星。

"恒星差转是影响恒星磁活动的一个非常关键的因素。我们开发的方法为了解其他恒星的内部运作打开了一扇新窗口"。

赫尔辛基大学粒子物理和天体物理系的天文学家们通过对长基线亮度观测结果应用一种新的统计建模方法，确定了附近两颗年轻恒星的旋转轮廓。他们通过计算不同纬度的视斑移动差异，对观测中的周期性变化进行了建模。通过光斑运动，可以估算出这两颗恒星的旋转轮廓。

第二颗目标恒星是位于海德拉星座的 LQ Hydrae，它的旋转很像一个刚体--从赤道到两极的旋转似乎没有变化，这表明差异非常小。

研究人员的研究结果是基于费尔伯恩天文台对目标恒星的观测。这些恒星的亮度已经被机器人望远镜监测了大约 30 年，这为深入了解恒星在很长一段时间内的行为提供了依据。

图奥米感谢美国田纳西大学资深天文学家格雷戈里-亨利所做的工作，他领导了费尔伯恩观测活动。

"多年来，格雷格的项目对于了解附近恒星的行为非常有价值。无论是研究年轻活跃恒星的自转和特性，还是了解有行星的恒星的性质，费尔伯恩天文台的观测都是至关重要的。令人惊叹的是，即使是在大型天基观测站林立的时代，我们也能通过 40 厘米的小型地面望远镜获得恒星天体物理学的基本信息。"

目标恒星 V889 Herculis 和 LQ Hydrae 都有大约 5000 万年的历史，在许多方面都与年轻的太阳相似。它们的自转速度都非常快，自转周期只有一天半左右。因此，长基线亮度观测包含了许多旋转周期。之所以选择这两颗恒星作为观测目标，是因为它们已经被观测了几十年，而且赫尔辛基大学一直在对它们进行积极的研究。

编译自/ScitechDaily