Введение

Гравитационное затемнение, также называемое гравитационным осветлением, — это астрономическое явление, при котором полюса звезды ярче экватора из-за быстрого вращения и сплюснутой формы. Когда звезда сплюснута, её радиус на экваторе больше, чем на полюсах. В результате полюса имеют более высокую поверхностную гравитацию, и, следовательно, для поддержания гидростатического равновесия требуется более высокая температура и давление. Таким образом, полюса "осветляются под действием гравитации", а экватор "затемняется под действием гравитации". Звезда сплющивается (и, следовательно, возникает гравитационное затемнение), потому что центробежная сила, возникающая при вращении, создаёт дополнительное внешнее давление на звезду. Центробежная сила математически выражается как, где — масса (в данном случае небольшого объёма элемента звезды), — угловая скорость, а — радиальное расстояние от оси вращения. В случае звезды значение наибольшее на экваторе и наименьшее на полюсах. Это означает, что экваториальные области звезды испытывают большую центробежную силу, чем полюса. Центробежная сила отталкивает массу от оси вращения, что приводит к уменьшению общего давления на газ в экваториальных областях звезды. Это заставляет газ в этой области становиться менее плотным и холодным. Теорема фон Зейпеля утверждает, что излучение звезды пропорционально локальной эффективной гравитации, то есть гравитации, уменьшенной на величину центробежной силы в данной точке на поверхности звезды. Следовательно, эффективная температура пропорциональна четвёртому корню из эффективной гравитации.