Een team van astronomen heeft een belangrijke doorbraak bereikt in de studie van stellaire atmosferen door het fenomeen van randverduistering vast te stellen bij een groep nabijgelegen sterren. Dit effect, waarbij de randen van een ster minder helder ogen dan het centrum, biedt wetenschappers een unieke kans om de fysieke eigenschappen en de samenstelling van verre zonnen nauwkeuriger te analyseren.
Het verschijnsel, in het Engels bekend als limb darkening, is al lang bekend bij de waarneming van onze eigen zon. De oorzaak ligt in de structuur van de steratmosfeer. Wanneer men naar het midden van een ster kijkt, dringt het licht relatief direct door de atmosfeer heen. Aan de randen moet het licht echter een schuinere weg afleggen door een groter volume aan gas, waardoor er meer licht wordt geabsorbeerd of verstrooid. Dit resulteert in een lagere intensiteit aan de uiterste randen van de sterrenschijf.
Hoewel de eerste metingen aan de zon al in de 18e eeuw werden verricht door Pierre Bouguer, bleek het voor andere sterren technisch zeer complex. De meeste sterren verschijnen vanaf de aarde immers als minuscule lichtpuntjes. Voorheen kon dit effect alleen worden waargenomen bij uitzonderlijk grote sterren, zoals Betelgeuze, of indirect via de passage van exoplaneten die voor hun moederster langs trokken. Volgens universetoday.com stelt de huidige methode astronomen echter in staat om de dikte van de atmosfeer te bepalen en variaties in temperatuur en dichtheid in kaart te brengen.
De recente vooruitgang is mogelijk gemaakt door het Center for High Angular Resolution Astronomy (CHARA) Array. Dit onderzoeksteam is erin geslaagd om randverduistering direct te observeren bij 31 nabijgelegen sterren. De resultaten van deze studie zijn inmiddels gepubliceerd in The Astronomical Journal. Om deze waarnemingen te kunnen doen, maakten de onderzoekers geen gebruik van zichtbaar licht, maar van twee specifieke golflengten in het nabij-infrarood: 1,6 micron en 2,2 micron. Door deze verschillende golflengten met elkaar te vergelijken, konden zij analyseren hoe de randverduistering varieert binnen het spectrum, zoals beschreven in de berichtgeving van .
De verzamelde data bevestigden de theoretische modellen van de astrofysici. Er werd vastgesteld dat het effect minder uitgesproken is bij de golflengte van 2,2 micron in vergelijking met die van 1,6 micron. Dit komt doordat langere golflengten minder gevoelig zijn voor verstrooiing en absorptie door de stellaire atmosfeer.
Deze bevindingen hebben grote implicaties voor de moderne sterrenkunde. Door de mate van randverduistering exact te meten, kunnen wetenschappers hun modellen over de opbouw van sterren verfijnen. Het biedt een instrument om de fysieke kenmerken van sterren buiten ons eigen zonnestelsel te begrijpen op een manier die voorheen enkel voor de zon mogelijk was. Zo helpt dit onderzoek, volgens de analyse van , direct bij het verbeteren van de algemene kennis over de functionering en structuur van sterren. De precisie van het CHARA Array opent hiermee nieuwe wegen voor het bestuderen van de atmosferische dynamiek van diverse sterren in onze kosmische buurt, wat verder wordt toegelicht door .