当涉及到太阳系以外的事物时,天文学家们常常不得不根据所做的事情来推断不知道的事情。简而言之必须依赖于我们对太阳和太阳系行星的研究,以便对其他恒星系统和它们各自的身体形成和演化的方式进行有根据的猜测。
印象显示了这颗红巨星。使用ESO的超大望远镜干涉仪,一个国际天文学家团队已经构造出了迄今为止最详细的图像,或任何其他恒星而不是太阳。图片版权:ESO/M.Kornmesser
例如天文学家已经从我们的太阳中学到了很多关于对流在恒星生命中扮演重要角色的知识。直到现在还没有能够对其他恒星的表面进行详细的研究,因为距离和模糊因素。然而在一个具有历史意义的历史上,一个由科学家组成的国际小组最近在大约光年以外的地方创造了一颗红色巨星的表面的第一张详细图像。
这项研究最近发表在科学杂志《自然》在标题“大型造粒细胞表面的巨星ΠGruis”。这项研究由布鲁塞尔自由大学的ClaudiaPaladini领导,包括来自欧洲南方天文台的成员,著名的Sophia-Antipolis大学,佐治亚州立大学,格勒诺布尔大学,乌普萨拉大学,维也纳大学和埃克塞特大学。
红巨星的表面ΠGruis从PIONIERVLT。图片:ESO研究小组利用精密集成光学近红外成像实验(PIONIER)文书ESO的甚大望远镜干涉仪(超大望远镜干涉仪)观察恒星被称为ΠGruis。位于距离地球光年的天鹤座,Π1Gruis是一个很酷的红巨星。虽然它和我们的太阳质量相同,但它的体积是太阳的倍,亮度是几千倍。几十年来天文学家一直试图通过研究红巨星来更多地了解恒星的对流性质和演化。这些是主要的序列恒星一旦耗尽它们的氢燃料并膨胀到其正常直径的数百倍。
不幸的是研究大多数超级巨星的对流特性是有挑战性的,因为它们的表面经常被灰尘掩盖。在获得干涉数据Π1Gruis年9月,然后团队依靠图像重建软件和算法组成恒星表面的图像。这使得研究小组通过挑选出它的“颗粒”来确定恒星的对流模式,即在表面上显示一个对流细胞顶部的大颗粒状斑点。这是第一次这样的图像被创造出来,在我们理解恒星的年龄和演化过程中,这是一个重大的突破。
正如乔治亚州立大学(GeorgiaStateUniversity)助理教授法比安·巴伦博士(Dr.FabienBaron)所解释的那样:这是我们第一次有这样一个巨大的恒星,它清楚地反映了这一层次的细节”原因是我们可以根据观测所使用的望远镜的大小来确定细节。对于本文使用了干涉仪,通过几个望远镜的光来克服每个望远镜的极限,从而达到一个与更大的望远镜相同的分辨率。
地球被太阳炙烤的概念图,因为它进入了红色的巨大分支阶段。图片版权:WikimediaCommons/Fsgregs
这项研究特别重要,这是因为Π1Gruis过去生活的主要阶段,就像我们的太阳当它结束时将会是什么样子。换句话说当太阳在大约50亿年的时间里耗尽了氢燃料时,它将会显著地扩张成为一颗红巨星。在这一点上将足够大到包括水星,金星,甚至地球。因此研究这颗恒星将使科学家们了解太阳的未来活动、特征和外观。
例如太阳有大约万个对流,直径通常为0公里(英里)。研究小组估计表面Π1Gruis有复杂的对流模式与颗粒测量约1.2*10^8公里(英里)水平或者恒星的直径的27%。这与天文学家所预测的是一致的,即巨型和超巨星的表面重力低,只能有几个大的对流细胞。这些图像很重要,因为表面颗粒的大小和数量与预测我们应该看到的模型的模型非常吻合,这告诉我们恒星模型离现实并不遥远。可能在正确的轨道上理解这类恒星。
太阳和红巨星的结构说明显示了对流区,这些是恒星外层的颗粒状区域。图片版权:ESO
详细的图像还显示了地表温度的差异,这是由恒星表面的不同颜色所表现出来的。这与我们对恒星的了解是一致的,温度的变化反映了恒星内部发生的过程。随着温度的升高和下降,温度越高,液体区域就越亮(呈现白色),而温度越低,密度越大(红色)。
展望未来帕拉蒂尼和她的团队希望创造出更详细的巨型恒星表面图像。这样做的主要目的是能够持续地跟踪这些颗粒的演变,而不仅仅是获取不同时间点的快照。从这些和类似的研究中不仅有可能更多地了解宇宙中不同类型恒星的形成和演化,也肯定能更好地了解我们的太阳系。
知识:科学无国界,博科园-科学科普参考:GeorgiaStateUniversity,ESO,Nature作者:MattWilliams内容:经“博科园”判定符合今主流科学来自:UniverseToday编译:中子星审校:博科园解答:本文知识疑问可于评论区留言传播:博科园
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