Вперше астрономи зробили знімки не схожої на Сонце зорі з такою деталізацією, що вдалося відстежити рух на її поверхні утворень газу, які вибухають. Зображення зорі R Doradus (Золотої Риби) отримано в липні та серпні 2023 р. за допомогою Великої міліметрової/субміліметрової антени Атакама (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA), телескопа, співвласником якого є Європейська південна обсерваторія (European Southern Observatory, ESO). На них видно величезні гарячі бульбашки газ, у 75 разів більші Сонця, що з’являються на поверхні та занурюються назад у надра зорі швидше, ніж очікувалося.
«Поверхню зорі таким чином вдалося побачити вперше», [1] сказав Воутер Влеммінґс (Wouter Vlemmings), професор Технічного університету Чалмерса (Швеція), головний автор дослідження. Його результати оприлюднив журнал Nature. «Ми ніколи не очікували, що дані будуть такими високоякісними, що ми зможемо побачити стільки деталей конвекції на поверхні зорі».
Зорі виробляють енергію у своїх ядрах завдяки ядерному синтезу. Ця енергія може виходити до поверхні зорі у величезних гарячих бульбашках газу, які потім охолоджуються й тонуть — як лавова лампа. Такий рух, відомий як конвекція, розподіляє важкі елементи, утворені в ядрі, зокрема вуглець і азот, по всій зорі. Вважається також, що він відповідає за зоряні вітри, які виносять ці елементи у космос і з яких потім виникають нові зорі й планети.
Досі конвекційні рухи астрономии ніколи не відстежували докладно в зір, крім Сонця. За допомогою ALMAнаукова група змогла отримати протягом місяця зображення поверхні R Золотої Риби з високою роздільною здатністю. R Doradus — це зоря червоний гігант, діаметр якої приблизно в 350 разів перевищує діаметр Сонця. Вона лежить на відстані приблизно 180 світлових років від Землі в сузір’ї Золотої Риби. Великі розміри та близькість до Землі роблять цю зорю ідеальним об’єктом для докладних спостережень. Крім того, її маса близька до маси Сонця, тобто R Doradus, ймовірно, схожа на те, яким буде Сонце через п’ять мільярдів років, коли воно стане червоним гігантом.
На мапі показано розташування зорі (її позначено червоним кружком) R Doradus у сузір’їЗолота Риба (Риба-меч). На мапі наведено більшість зір, видимих неозброєним оком за хороших умов. Авторські права на зображення: ESO, IAU та Sky & Telescope. Фото з сайту www.eso.org.
На цьому ширококутному знімку, створеному на основізображень Digitized Sky Survey 2, показано ділянку неба навколо R Doradus, яскравої помаранчевої зорі в центрі. Нещодавно отримано докладне зображення поверхні цієї зорі задопомогою Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), в якій ESO є партнером. Авторські права на зображення:
ESO/ Digitized Sky Survey 2. Подяка: Davide DeMartin. Фото з сайту www.eso.org.
«Конвекція створює прекрасну зернисту структуру, яку можна побачити на поверхні Сонця, але її важко побачити на інших зорях», — додав Тео Хурі (Theo Khouri), дослідник з Університету Чалмерса і співавтор дослідження. «Завдяки ALMA ми тепер можемо не тільки прямо бачити конвективні гранули — розмір яких у 75 разів перевищує розмір Сонця! — але також вперше виміряти, як швидко вони рухаються».
Здається, що гранули R Doradus рухаються швидше, ніж очікували науковці, зважаючи на те, як працює конвекція на Сонці. «Ми ще не знаємо, в чому причина різниці. Таке враження, що конвекція змінюється незрозумілим нам чином, коли зоря старіє», — сказав Влеммінґс. Спостереження, схожі на ті, що тепер астрономи виконують за R Doradus, дають змогу зрозуміти поведінку таких зір, як Сонце, навіть коли вони стають такими ж холодними, великими та пухкими, як R Doradus.
«Разючим є те, що тепер ми можемо прямо спостерігати деталі на поверхні таких далеких зір і бачити фізику, яку досі можна було бачити лише на Сонці», — підсумувів Бехзад Бойноді Арбаб (Behzad Bojnodi Arbab), докторант Технічного університету Чалмерса, який також брав участь в дослідженні.
Примітки
[1] Конвекційні бульбашки раніше детально спостерігали на поверхні зір, зокрема за допомогою приладу PIONIER на Дуже великому телескопі-інтерферометрі ESO. Але нові спостереження, виконані за допомогою ALMA, дають змогу відстежувати рух бульбашок способом, який раніше був неможливий.
За інф. з сайту www.eso.org підготував Іван Крячко
