12.09.2024

Jure Japelj

Astronomi so v preteklosti že večkrat uspeli razločiti površja zvezd. Ni presenetljivo, da gre v vseh primerih za zvezde orjakinje ali velikanke. Med zvezdami, ki so nam razkrile svoj obraz, je najslavnejša Betelgeza. Med drugim smo leta 2018 videli tudi obličje zvezde π1 Žerjava. Takšne podobe nam pomagajo razumeti podrobnosti delovanja in razvoja zvezd.

Najnovejša zvezda s posnetkom površja je R Dorada, 180 svetlobnih let oddaljena rdeča orjakinja, ki so jo posneli švedski raziskovalci z mrežo radijskih teleskopov ALMA. Pred enim letom so zvezdo opazovali petkrat, pri čemer sta bili prvo in zadnje opazovanje ločena za štiri tedne. V tem času se je površje zvezde kar konkretno spremenilo. Rezultate so nedavno objavili v reviji Nature.

Tehnično gledano v radijskih valovnih dolžinah ne vidimo površja zvezde (fotosfere), temveč nekoliko bolj oddaljen vroč plin. Plin je vroč zaradi udarnih valov, ki nastanejo pri mešanju plina v zvezdi oziroma konvekciji. Velikanske celice vročega plina zaradi konvekcije potujejo na površje, medtem ko hladen plin potone v zvezdo. Radijska opazovanja posredno torej razkrijejo proces konvekcije v zvezdi.

Tipična velikost konvekcijskih celic na Soncu je okoli 1000 kilometrov. Celice prepoznamo kot granule. V primeru zvezde R Dorada pa so celice velikanske: največja celica na sliki v premeru meri 100 milijonov kilometrov ali 0.72 astronomske enote. Celice na velikanki so 75-krat večje od Sonca!

Velike celice na rdeči velikanki niso presenetljive--konvekcijske celice na Betelgezi se razprostirajo čez polovico zvezdnega diska. Kar pa je presenetljivo, je hitro spreminjaje celic. Raziskovalci so opazili, da se celice v slabem mesecu pojavijo in zopet izginejo. To je vsaj nekajkrat hitreje, kot so do sedaj mislili raziskovalci. 

Izgleda, da se v trebuhih zvezdnih velikank dogaja več kot zgolj konvekcija. Zvezda R Dorada je med drugim spremenljivka, kar pomeni, da se njen sij spreminja zaradi utripanja. Mogoče je to razlog za hitro potovanje konvekcijskih celic, a zaenkrat je to zgolj ugibanje.

Konvekcija je pomemben mehanizem v zvezdah, saj učinkovito prenaša toploto, meša kemijske elemente znotraj zvezde in verjetno igra pomembno vlogo pri zvezdnih vetrovih. Razumevanje konvekcije je zato pomemben korak pri razumevanje teh zvezd kot celote.

Naslovna slika: Površje zvezde R Dorada ob različnih časih. Avtorstvo: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/W. Vlemmings et al.

Vse novice