اخترشناسان دانه‌‌های عظیم سطح غول سرخی را مشاهده کردند

ستاره‌شناسان با استفاده از تلسکوپ عظیم رصدخانه جنوبی اروپا، وی‌ال‌تی (VLT)، برای اولین بار به طور مستقیم الگوهای دانه‌ای بر سطح یک ستاره در خارج از منظومه‌شمسی را مشاهده کردند: غول‌سرخ کهنسالی به‌نام «پی‌1-درنا». این تصویر جدید فوق‌العاده ازدستگاه پایونیر(PIONIER) رصدخانه، سلول‌های همرفتی را نشان می‌دهد که سطح این ستاره بزرگ با قطر تقریبا 350 برابر خورشید را تشکیل می‌دهند. هر سلول بیش از یک چهارم قطر ستاره را پوشش می‌دهد و ابعادی حدود 120 میلیون کیلومتر دارد.

پی‌1-درنا در فاصله 530 سال نوری از زمین در صورت فلکی درنا واقع شده و غول سرخی با دمای سطحی کم است. این ستاره دارای جرمی مشابه با خورشید ما است، اما 350 برابر بزرگتر و چندین هزار بار درخشان‌تر است. خورشید ما حدود پنج میلیارد سال دیگر تبدیل به ستاره غول سرخی شبیه پی‌1-درنا خواهد شد.

سطح این غول سرخ فقط دارای چند سلول همرفتی یا دانه (granule) است که هر یک در حدود 120 میلیون کیلومتر قطر دارد- حدود یک چهارم قطر ستاره. فقط یکی از این دانه‌ها می‌تواند فضایی از خورشید تا فراتر از زهره را دربر‌بگیرد. در مقایسه، نورسپهر خورشید حدود دو میلیون سلول همرفتی با قطر معمول 1500 کیلومتر دارد. بخشی از تفاوت اندازه سلول‌های همرفتی این دو ستاره را می‌توان با توجه به اختلاف گرانش سطحی خورشید و پی‌1-درنا توضیح داد. ستاره پی‌1-درنا فقط 1.5 برابر خورشید جرم دارد اما ابعاد آن بسیار بزرگتر است و در نتیجه گرانش سطحی بسیار پایین و فقط چند دانه بسیار بزرگ دارد. غبار، مانع مشاهده سطح یا به عبارتی «نورسپهر» بسیاری از غول‌های سرخ است، اما در مورد پی‌1-درنا، اگرچه غبار در فاصله دور از ستاره وجود دارد، اما اثر قابل توجهی در مشاهدات جدید فروسرخ ندارد.

مدت‌ها پیش، زمانی که پی‌1-درنا سوخت هیدروژن خود را به اتمام ‌رساند، این ستاره کهنسال اولین مرحله از فرایند همجوشی هسته‌ای خود را به پایان برد. با کم شدن انرژی خروجی، ستاره شروع به انقباض کرد که سبب افزایش دما تا 100 میلیون درجه شد. این دمای شدید سوخت مرحله بعدی ستاره را با آغاز همجوشی هلیوم و تبدیل آن به به اتم‌های سنگین‌تر مانند کربن و اکسیژن فراهم کرد. هسته به‌شدت داغ سپس لایه‌های بیرونی ستاره را پس زد و باعث شد ابعاد آن صدها برابر بزرگتر از اندازه اولیه آن شود. ستاره‌ای که امروز می‌بینیم غول سرخی متغیر است. تا به حال سطح هیچ یک از این نوع ستاره‌ها به طور دقیق در تصاویر مشاهده نشده بود.

ستاره‌های عظیم با بیش از هشت برابر جرم خورشید زندگی خود را در انفجارهای شدید ابرنواختری به پایان می‌برند، اما ستاره‌های کم‌جرم مانند پی‌1-درنا به تدریج لایه‌های بیرونی خود را دفع و سحابی‌های سیاره‌‌نمای زیبا را ایجاد می‌کنند. در پژوهش‌های قبلی پی‌1-درنا پوسته‌ای از مواد در فاصله 0.9 سال نوری از ستاره مرکزی کشف شد که تصور می‌شود حدود 20 هزار سال پیش از ستاره جدا شده است.

محمدصادق فغان‌پور/مجله نجوم

منبع: eso.org

توجه:

بازنشر مطالبی که گروه تحریریه فضای مجازی ماهنامه نجوم در وبگاه، کانال تلگرام، اینستاگرام و ... تولید می‌کنند، در دیگر رسانه‌های مکتوب و مجازی، به شرط ذکر منبع و نام نویسنده یا مترجم بلامانع است.در غیر این صورت بدیهی است حق پیگیری قانونی، مطابق با قانون حمایت از مؤلفین وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی برای ماهنامه نجوم محفوظ خواهد بود