Гравитационное потемнение

Гравитационное потемнение — астрономическое явление, когда звезда вращается настолько быстро, что имеет сплюснутую форму, из-за чего её поверхностная яркость на экваторе ниже, чем на полюсах. Такое явление наблюдается, например, у Регула и Ахернара.

Две возможных модели Ахернара, построенные с помощью VLTI

Звезда становится сплюснутой, так как центробежная сила, наблюдаемая в системе отсчёта вращающейся звезды, частично компенсирует гравитацию на экваторе звезды. Центробежная сила выражается следующим образом:

${\displaystyle F=m\Omega ^{2}\rho ,}$

где ${\displaystyle m}$ — масса (в данном случае небольшой элемент объёма звезды), ${\displaystyle \Omega }$ — угловая скорость, ${\displaystyle \rho }$ — расстояние от оси вращения. В случае звезды, ${\displaystyle \rho }$ становится всё больше по мере продвижения вдоль меридиана от полюса к экватору. Таким образом, радиус звезды на экваторе больше, чем на полюсах. В результате полюса оказываются ближе к центру звезды, горячее, и, следовательно, ярче. Следовательно, полюса испытывают гравитационное осветление, а экватор гравитационное потемнение.