「太阳75倍大气泡」恒星表面沸腾 首度捕捉到细节
来源:倍可亲(backchina.com)
天文学家捕捉到距离地球180光年剑鱼座R(R Doradus)恒星表面因对流运动产生气泡翻腾。(取自欧洲南方天文台官网)
距离地球180光年外,一颗恒星表面巨大又炙热的气泡因对流运动翻腾,这些气泡有太阳的75倍大,这是天文学家首次捕捉到太阳以外的恒星表面对流运动,获得够清楚的细节追踪运动过程。
欧洲南方天文台(ESO)11日说,这颗恒星名为「剑鱼座R(R Doradus)」,是一颗红巨星,去年7月、8月期间利用该机构共同拥有的智利「阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列望远镜(ALMA)」拍摄,以高解析度影像显示恒星表面正形成巨大的、炙热的气泡,然后沉入恒星内部。
研究报告11日在《自然(Nature)》期刊发表,首席作者、瑞典查默斯理工大学天文学与电浆物理学教授佛勒明斯(Wouter Vlemmings)说,「这是第一次能够如此详细地呈现一颗真实恒星沸腾中的表面」,研究原本的目标是要观察这颗恒星周围气体,希望发现预期会存在的对流泡泡,但没想到能够以如此细节看到,「而且实际看到它们的运动」。
恒星透过核融合在其核心产生能量,这些能量透过巨大又炙热气泡向外传递到恒星表面,气泡冷却后再沉入恒星内部,就像熔岩灯中的泡泡上下流动。在恒星核心形成的碳、氮等重元素透过对流运动分佈到恒星其他地方,据信对流运动也会产生称为「恒星风」的粒子流,将这些元素送到宇宙,成为形成新恒星和行星的组成物质。
不过,此前科学家一直未能详细追踪太阳以外的恒星对流运动。位于剑鱼座(Dorado)的剑鱼座R,直径约为太阳的350倍,因其巨大的体积和距离地球相对较近,成为理想的观测目标。
报告共同作者、查默斯理工大学研究员霍里(Theo Khouri)说,在其他恒星上很难观察到对流运动,「现在我们不仅能直接看到对流颗粒,这些颗粒是太阳的75倍大!还能首次测量其运动速度。」
报告指出,剑鱼座R上这些气泡运动速度约每秒数十公里,比根据太阳对流运动所预期的速度还快,对流周期约为1个月。研究人员还不知道差异的原因,但似乎表示对流运动会随着恒星变老,发生一些还不为人了解的变化。
剑鱼座R的质量与太阳相似,因此,可能非常类似太阳50亿年后成为红巨星时的模样。佛勒明斯说,这类观测有助于了解如太阳这样的恒星,变得如剑鱼座R那样冰冷、巨大且充满气泡时的活动表现。