Астрономам впервые удалось получить настолько детальные изображения звезды, отличной от нашего Солнца, что они смогли наблюдать за движением пузырьков газа на её поверхности. Эти изображения звезды R Doradus были сделаны в июле и августе 2023 года с помощью телескопа Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), который находится под управлением Европейской южной обсерватории (ESO). На снимках можно увидеть гигантские пузырьки горячего газа, в 75 раз больше нашего Солнца, которые поднимаются на поверхность звезды и погружаются обратно быстрее, чем ожидали учёные. Воутер Влеммингс, профессор Технологического университета Чалмерса в Швеции, который возглавлял исследование, сказал:
Это первый случай, когда удалось так чётко увидеть пузырьковую поверхность звезды. Мы даже не могли предположить, что качество данных будет настолько высоким, что позволит рассмотреть детали конвекции на поверхности звезды.
Звёзды производят энергию за счёт ядерного синтеза в своих ядрах. Эта энергия перемещается к поверхности через огромные пузырьки горячего газа, которые затем остывают и снова опускаются вниз — похожий процесс можно наблюдать в лавовых лампах. Такое движение, называемое конвекцией, помогает распространять тяжелые элементы, вроде углерода и азота, по всей звезде. Это явление также считается источником звёздных ветров, которые разносят эти элементы по космосу, создавая новые звёзды и планеты.
До этого момента такие конвекционные процессы детально наблюдались только на Солнце. Используя ALMA, учёные смогли получить чёткие изображения поверхности звезды R Doradus на протяжении целого месяца. Эта звезда является красным гигантом, её диаметр примерно в 350 раз больше солнечного, и она находится всего в 180 световых годах от Земли в созвездии Золотой Рыбы. Благодаря своему размеру и близости к нам, R Doradus идеально подходит для детальных наблюдений. Более того, её масса сопоставима с массой нашего Солнца, что делает её хорошей моделью для того, как может выглядеть наше светило через пять миллиардов лет, когда оно тоже станет красным гигантом.
Конвекция создаёт зернистую структуру на поверхности Солнца, но на других звёздах её почти не видно. Теперь, благодаря ALMA, мы не только увидели эти конвекционные "зёрна" — они оказались в 75 раз больше Солнца! — но и впервые смогли измерить их скорость.
Оказалось, что пузырьки газа на R Doradus движутся в течение месячного цикла, что значительно быстрее, чем предполагалось на основе знаний о Солнце. Подобные наблюдения за звёздами вроде R Doradus помогают лучше понять, как ведут себя звёзды вроде нашего Солнца на поздних стадиях жизни, когда они становятся большими, холодными и пузырящимися.
