Астрофизики впервые в истории сумели увидеть на диске далекой звезды – умирающего красного гиганта π1 Журавля, колоссальные пузыри (конвекционные ячейки), покрывающие поверхность этого светила, статья об исследовании опубликована в журнале Nature.
Холодное красное светило π1 Gruis находится в 530 световых годах от Земли в созвездии Журавля. Масса звезды примерно такая же, как у Солнца, но она в 350 раз больше по размерам и в несколько тысяч раз ярче. Примерно через пять миллиардов лет наше Солнце тоже увеличится в размерах и превратится в такого же красного гиганта.
Международная группа астрономов воспользовалась приемником PIONIER на Очень Большом Телескопе Европейской Южной Обсерватории, чтобы выполнить детальные наблюдения π1 Журавля. Оказалось, что на поверхности этого красного гиганта находится всего несколько конвективных ячеек, или гранул, каждая из которых имеет поперечник около 120 миллионов километров — примерно четверть диаметра звезды.
Одна такая гранула заняла бы все пространство от Солнца до Венеры. Поверхности —в астрономии они называются фотосферами — многих гигантов закрыты пылью, что препятствует их наблюдениям. Но в случае π1 Gru, хоть в ее окрестности тоже присутствует пыль, она не создала значительных помех проведенным инфракрасным наблюдениям.
Первая стадия программы термоядерного синтеза старой звезды π1 Журавля закончилась давным-давно, когда в ее недрах выгорел весь водород. По мере того, как ослабевала выделяемая энергия, звезда сжималась, а это в свою очередь привело к ее разогреву до температуры выше 100 миллионов градусов. Тогда началась следующая фаза ее эволюции: теперь из гелия синтезировались более тяжелые атомы, такие как углерод и кислород. Очень горячее ядро звезды стало раздувать ее внешние слои, пока звезда не стала в сотни раз больше, чем была вначале. Теперь она превратилась в переменного красного гиганта. Рассмотреть детали поверхности такой звезды до сих пор никому еще не удавалось.
Для сравнения надо напомнить, что фотосфера Солнца состоит из примерно двух миллионов конвективных ячеек диаметром всего около 1500 километров. Гигантское различие в размерах конвективных ячеек двух звезд можно частично объяснить различными значениями их поверхностной гравитации. Масса π1 Gruis всего в полтора раза больше солнечной, а по размеру звезда многократно превышает Солнце. В результате на ее поверхности сила тяготения гораздо ниже, почему и образовалось всего нескольких огромных гранул.
На цветном снимке ниже – участок неба вокруг яркой пары звезд π Gru (в центре справа, очень красная) и π Gru (в центре слева, бело-голубая). Справа от центра видна также яркая спиральная галактика IC 5201; в широком поле, смонтированном из цифрового атласа неба Digitized Sky Survey 2, видно и множество слабых галактик. Источник: ESO/Digitized Sky Survey 2. Благодарим Davide De Martin. Предоставлено: ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin
Звезды с массой больше восьми солнечных заканчивают свой жизненный цикл взрывом сверхновой, а менее массивные, такие, как π1 Журавля, постепенно сбрасывают свои внешние оболочки, которые образуют красивые планетарные туманности. И действительно, при более ранних исследованиях π1 Gru на расстоянии в 0,9 световых лет от нее была найдена оболочка, по-видимому, сброшенная около 20 тысяч лет назад.
Звезда остается красным гигантом сравнительно недолго – всего несколько десятков тысяч лет, что исчезающе мало по сравнению с общей продолжительностью ее существования в несколько миллиардов лет.
Основная иллюстрация: Реальное изображение π1 Gru с пузырями на поверхности.
Источник: ESO
