350倍於太陽的巨大恆星表面

科技 01-28

【博科園-科學科普-留言評論或建議有驚喜哦~( ^_^)】當涉及到太陽系以外的事物時，天文學家們常常不得不根據所做的事情來推斷不知道的事情。簡而言之必須依賴於我們對太陽和太陽系行星的研究，以便對其他恆星系統和它們各自的身體形成和演化的方式進行有根據的猜測。

印象顯示了這顆紅巨星。使用ESO的超大望遠鏡干涉儀，一個國際天文學家團隊已經構造出了迄今為止最詳細的圖像，或任何其他恆星而不是太陽。圖片版權： ESO/M. Kornmesser

例如天文學家已經從我們的太陽中學到了很多關於對流在恆星生命中扮演重要角色的知識。直到現在還沒有能夠對其他恆星的表面進行詳細的研究，因為距離和模糊因素。然而在一個具有歷史意義的歷史上，一個由科學家組成的國際小組最近在大約530光年以外的地方創造了一顆紅色巨星的表面的第一張詳細圖像。

這項研究最近發表在科學雜誌《自然》在標題「大型造粒細胞表面的巨星ΠGruis」。這項研究由布魯塞爾自由大學的Claudia Paladini領導，包括來自歐洲南方天文台的成員，著名的Sophia-Antipolis大學，喬治亞州立大學，格勒諾布爾大學，烏普薩拉大學，維也納大學和埃克塞特大學。

紅巨星的表面ΠGruis從PIONIER VLT。圖片版權：ESO

研究小組利用精密集成光學近紅外成像實驗(PIONIER)文書ESO的甚大望遠鏡干涉儀(超大望遠鏡干涉儀)觀察恆星被稱為ΠGruis。位於距離地球530光年的天鶴座，Π1 Gruis是一個很酷的紅巨星。雖然它和我們的太陽質量相同，但它的體積是太陽的350倍，亮度是幾千倍。幾十年來天文學家一直試圖通過研究紅巨星來更多地了解恆星的對流性質和演化。這些是主要的序列恆星一旦耗盡它們的氫燃料並膨脹到其正常直徑的數百倍。

不幸的是研究大多數超級巨星的對流特性是有挑戰性的，因為它們的表面經常被灰塵掩蓋。在獲得干涉數據Π1 Gruis 2014年9月,然後團隊依靠圖像重建軟體和演算法組成恆星表面的圖像。這使得研究小組通過挑選出它的「顆粒」來確定恆星的對流模式，即在表面上顯示一個對流細胞頂部的大顆粒狀斑點。這是第一次這樣的圖像被創造出來，在我們理解恆星的年齡和演化過程中，這是一個重大的突破。

正如喬治亞州立大學(Georgia State University)助理教授法比安·巴倫博士(Dr. Fabien Baron)所解釋的那樣：這是我們第一次有這樣一個巨大的恆星，它清楚地反映了這一層次的細節」原因是我們可以根據觀測所使用的望遠鏡的大小來確定細節。對於本文使用了干涉儀，通過幾個望遠鏡的光來克服每個望遠鏡的極限，從而達到一個與更大的望遠鏡相同的解析度。

地球被太陽炙烤的概念圖，因為它進入了紅色的巨大分支階段。圖片版權：Wikimedia Commons/Fsgregs

這項研究特別重要，這是因為Π1 Gruis過去生活的主要階段，就像我們的太陽當它結束時將會是什麼樣子。換句話說當太陽在大約50億年的時間裡耗盡了氫燃料時，它將會顯著地擴張成為一顆紅巨星。在這一點上將足夠大到包括水星，金星，甚至地球。因此研究這顆恆星將使科學家們了解太陽的未來活動、特徵和外觀。

例如太陽有大約200萬個對流，直徑通常為2000公里(1243英里)。研究小組估計表面Π1 Gruis有複雜的對流模式與顆粒測量約1.2 * 10 ^ 8公里(62137119英里)水平或者恆星的直徑的27%。這與天文學家所預測的是一致的，即巨型和超巨星的表面重力低，只能有幾個大的對流細胞。這些圖像很重要，因為表面顆粒的大小和數量與預測我們應該看到的模型的模型非常吻合，這告訴我們恆星模型離現實並不遙遠。可能在正確的軌道上理解這類恆星。