Astronomi su prvi put tako detaljno snimili udaljenu zvijezdu da se na njezinoj površini može vidjeti kretanje plina. Tijekom srpnja i kolovoza 2023. su pomoću teleskopa Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) pratili zvijezdu R Doradus i na njoj snimili ogromne, vruće mjehure plina koji su 75 puta veći od Sunca. Mjehuri su se pojavljivali na površini užarene zvijezde, a zatim potonuli u njenu unutrašnjost brže nego što su znanstvenici očekivali.
"Ovo je prvi put da smo na ovaj način zabilježili uzburkanu površinu udaljene zvijezde. Nismo očekivali da će podaci biti tako visoke kvalitete i da ćemo vidjeti detalje konvekcije na površini zvijezde", rekao je astronom Wouter Vlemmings s Tehnološkog sveučilišta Chalmers u Švedskoj.
Ogromni, vrući mjehuri
Zvijezde proizvode energiju u jezgri kroz nuklearnu fuziju. Ta energija može doći do površine zvijezde u ogromnim, vrućim mjehurima plina, koji se zatim hlade i tonu - poput lava lampe. Tijekom ovakvog strujanja, poznatog kao konvekcija, teški elementi formirani u jezgri, poput ugljika i dušika, raspoređuju se po cijeloj zvijezdi.
Konvekcija u fizici označava prijenos topline strujanjem fluida. Naime, kada se fluid u dodiru s izvorom topline zagrije, smanji mu se gustoća i počinje se gibati u smjeru suprotnom od smjera gravitacije i udaljavati od izvora topline.
Prirodna konvekcija se odvija u Zemljinoj atmosferi, unutrašnjosti zvijezde, posudi napunjenoj vodom koja se zagrijava na štednjaku i slično. Do sada smo konvekcijska kretanja na zvijezdi zabilježili jedino na Suncu, piše ESO.
Ogromna zvijezda, s 350 puta većim promjerom od Sunca
R Doradus je crvena divovska zvijezda, s 350 puta većim promjerom od Sunca. Na objavljenom nizu snimaka (fotografija dolje) može se vidjeti koliko je velika spram Sunca i Zemljine orbite. Udaljena je od nas nekih 180 svjetlosnih godina. Mada se radi o ogromnoj zvijezdi, ima masu sličnu Suncu; što znači da će naše Sunce kada postane crveni div, za nekih pet milijardi godina, nalikovati R Doradusu.
"Konvekcija na površini Sunca stvara prekrasnu granularnu strukturu, koju je jako teško uočiti na drugim zvijezdama. No uz pomoć ALMA-e smo mogli izravno vidjeti konvektivne granule – 75 puta veće od Sunca! Također smo prvi put izmjerili brzinu njihova kretanja", rekao je planetarni znanstvenik Theo Khouri s Chalmersa.
Izgleda da se granule na R Doradusu kreću u jednomjesečnom ciklusu, što je brže nego što su znanstvenici očekivali. "Možda se konvekcija mijenja kako zvijezda stari prema nekom, za sada, nepoznatom principu", kazao je Vlemmings.
Istraživanje naziva One month convection timescale on the surface of a giant evolved star objavljeno je u časopisu Nature.