Astronomer har konstruerat den första detaljerade bilden av ytan av stjärnan Antares, en röd superjätte i stjärnbilden Skorpionen. Dessutom erhölls den första kartan över materiens hastigheter i stjärnatmosfären - tidigare byggdes sådana kartor endast för solen. Forskare har upptäckt oväntat stora turbulenta regioner i Antares gasskal. Artikeln publicerades i tidskriften Nature.
Röda superjättar är massiva och mycket stora stjärnor som har lämnat huvudsekvensen och befinner sig i ett avancerat utvecklingsstadium. I detta skede av deras liv "sväller" stjärnorna och utvecklar en komplex atmosfär med flera komponenter. Till exempel är det känt att det finns ljusa fläckar i gashöljet hos röda superjättar, och också att det inom tre stjärnradier finns den varma kromosfären (5-8 tusen kelvin) och kall gas (<3500 kelvin). Dynamiken i den komplexa atmosfären hos dessa stjärnor har redan studerats med ultraviolett och optisk spektroskopi, men detta ger endast allmän information. I det nya arbetet tillämpades en annan metod - att mäta hastigheterna för materiens rörelse i ett gashölje med hjälp av spektrogram, bilder av en himmellegems spektrum.
Ett team av forskare ledd av Keiichi Ohnaka från Northern Catholic University använde Very Lagre Telescope (VLT) interferometer vid Paranal Observatory för detta ändamål. Det är ett komplex av fyra separata 8,2 meter och fyra extra 1,8 meter teleskop kombinerat till ett system. Tillsammans bildar de ett virtuellt teleskop med en motsvarande spegeldiameter på upp till 200 meter. Med den här metoden kan du se detaljer i en mycket mindre vinkelstorlek än vad som är möjligt med vart och ett av teleskopet separat.
Med hjälp av AMBER-instrumentet, som arbetar inom det nära infraröda området, har astronomer fått enskilda bilder av Antares-ytan. Genom att jämföra bilderna beräknade forskarna skillnaden i atmosfärens gashastigheter vid olika punkter i atmosfären och den genomsnittliga hastigheten för materiens rörelse över hela ytan. Resultatet är en karta över de relativa hastigheterna för atmosfärisk gas genom hela Antares-skivan - den första kartan som någonsin producerats för solen.
Forskarna hittade turbulent gas med låg densitet på mycket större avstånd än förutspådda avstånd från stjärnans centrum. De drog slutsatsen att dessa gasrörelser inte kan bero på konvektion, det vill säga stora rörelser av materia när energi överförs från kärnan i en stjärna till dess yttre atmosfär, vilket är fallet i många stjärnor. Förmodligen är en annan mekanism som fortfarande är okänd för vetenskapen involverad i denna process. Bilden som tagits av astronomer är inte den första bilden av en stjärnas yta. För inte så länge sedan fick forskare som använde ALMA-teleskopet den mest detaljerade bilden av en annan röd superjätte, stjärnan Betelgeuse.
Christina Ulasovich