Podpis: Powierzchnia Betelgeuse w bliskiej podczerwieni przy długości fali 1,64 mikrona, uzyskana za pomocą interferometru IOTA (Arizona). Źródło: Copyright 2010 Haubois / Perrin (LESIA, Observatoire de Paris)
Międzynarodowy zespół astronomów uzyskał niespotykany dotąd obraz powierzchni czerwonego nadolbrzyma Betelgezy w gwiazdozbiorze Oriona. Zdjęcie ujawnia obecność dwóch gigantycznych jasnych punktów, które pokrywają dużą część powierzchni. Ich rozmiar jest równoważny odległości Ziemia-Słońce. Ta obserwacja stanowi pierwsze silne i bezpośrednie wskazanie obecności zjawiska konwekcji, transportu ciepła przez poruszającą się materię, w gwieździe innej niż Słońce. Wynik ten zapewnia lepsze zrozumienie struktury i ewolucji supergiganów.
Betelgeuse jest czerwonym nadolbrzymem znajdującym się w gwiazdozbiorze Oriona i różni się znacznie od naszego Słońca. Po pierwsze, jest to wielka gwiazda. Gdyby był centrum naszego Układu Słonecznego, rozciągałby się na orbitę Jowisza. Przy 600 razy większym niż nasze Słońce, promieniuje około 100 000 razy więcej energii. Dodatkowo, mając zaledwie kilka milionów lat, gwiazda Betelgeuse zbliża się do końca swojego życia i wkrótce jest skazana na wybuch jako supernowa. Kiedy tak się dzieje, supernowa powinna być łatwo widoczna z Ziemi, nawet w biały dzień.
Ale teraz wiemy, że Betelgeuse ma pewne podobieństwa do Słońca, ponieważ ma również plamy słoneczne. Na powierzchni znajdują się jasne i ciemne plamy, które w rzeczywistości są regionami, które są gorącymi i zimnymi plamami na gwieździe. Plamy pojawiają się z powodu konwekcji, tj. Transportu ciepła przez prądy materii. Zjawisko to obserwuje się codziennie we wrzącej wodzie. Na powierzchni Słońca plamy te są dość dobrze znane i widoczne. Jednak w przypadku innych gwiazd, a w szczególności supergiantów, wcale tak nie jest. Rozmiar, cechy fizyczne i żywotność tych dynamicznych struktur pozostają nieznane.
Betelgeuse jest dobrym celem dla interferometrii, ponieważ jej rozmiar i jasność ułatwiają obserwację. Wykorzystując jednocześnie trzy teleskopy interferometru podczerwieni (IOTA) na Mount Hopkins w Arizonie (od momentu usunięcia) oraz Obserwatorium Paryskie (LESIA) astronomowie byli w stanie uzyskać liczne precyzyjne pomiary. Umożliwiły one odtworzenie obrazu powierzchni gwiazdy dzięki dwóm algorytmom i programom komputerowym.
Dwa różne algorytmy dały ten sam obraz. Jeden został stworzony przez Erica Thiebaut z Astronomical Research Centre w Lyonie (CRAL), a drugi został opracowany przez Laurenta Mugniera i Sergea Meimona z ONERA. Ostateczny obraz ukazuje powierzchnię gwiazdy z niespotykanymi dotąd niespotykanymi szczegółami. Dwa jasne punkty wyraźnie pokazują się obok środka gwiazdy.
Analiza jasności plam wykazuje odchylenie 500 stopni w porównaniu ze średnią temperaturą gwiazdy (3600 kelwinów). Największa z dwóch struktur ma równoważny wymiar
do ćwierć średnicy gwiazdy (lub półtorej odległości Ziemia-Słońce). Oznacza to wyraźną różnicę w stosunku do Słońca, gdzie ogniwa konwekcyjne są znacznie drobniejsze i osiągają zaledwie 1/20 promienia słonecznego (kilka promieni Ziemi). Te cechy są zgodne z ideą plam świetlnych wytwarzanych przez konwekcję. Wyniki te stanowią pierwsze silne i bezpośrednie wskazanie obecności konwekcji na powierzchni gwiazdy innej niż Słońce.
Konwekcja może odegrać istotną rolę w wyjaśnieniu zjawiska utraty masy oraz w gigantycznym strumieniu gazu wydalanym z Betelgeuse. To ostatnie zostało odkryte przez zespół kierowany przez Pierre'a Kervellę z Obserwatorium Paryskiego (przeczytaj nasz artykuł o tym odkryciu). Komórki konwekcyjne są potencjalnie źródłem wyrzutów gorącego gazu.
Astronomowie twierdzą, że to nowe odkrycie zapewnia nowy wgląd w gwiazdy nadolbrzymów, otwierając nowe pole badań.
Źródła: Streszczenie: arXiv, Paper: „Obrazowanie nierównej powierzchni Betelgeuse w paśmie H”, 2009, A&A, 508, 923 ″. Obserwatorium Paryskie
