В отдаленной части южного созвездия Дорадо, в 178 световых годах от нас, скрывается звезда R Doradus – гигант, превосходящий наше Солнце в размерах более чем в 350 раз. Эта звезда, также известная как HD 29712, IRAS 04361-6210 или TIC 38877693, предстает перед нами не просто как колоссальный светильник, но и как живой организм с бурлящей поверхностью. Благодаря революционным наблюдениям телескопа ALMA мы впервые смогли разглядеть на ее поверхности грандиозные конвективные пузыри – горячие массы газа, перемещающиеся подобно лаве в огромной лампе.
Звездная Лавовая Лампа
Как объясняют ученые из Технологического университета Чалмерса, возглавляемые профессором Ваутером Влеммингомсом, звезды – это не просто статичные шары пламени. Их ядра кипят ядерным синтезом, генерируя энергию, которая поднимается к поверхности в виде этих гигантских пузырей. Это движение, известное как конвекция, подобно тому, как горячий воздух поднимается вверх, а холодный опускается, перемешивает тяжелые элементы, созданные в ядре звезды – углерод и азот – по всей ее массе.
Конвекция не только питает звезду изнутри, но и ответственна за звездные ветры, которые выбрасывают эти элементы во Вселенную, служа «семенами» для образования новых звезд и планет. До сих пор мы могли наблюдать подобное движение лишь на нашем Солнце, но теперь ALMA позволил нам проникнуть в тайны далекой R Doradus.
Невиданная детальность
В течение четырех недель, с 2 июля по 2 августа 2023 года, ALMA пристально следил за R Doradus. Результаты оказались поразительны: мы получили невероятно четкие изображения поверхности звезды, словно проникая сквозь ее огненную мантию.
“Это первый случай, когда пузырчатую поверхность настоящей звезды можно показать с такой детализацией,” – отмечает профессор Влеммингс. “Мы никогда не ожидали такого качества данных и возможности увидеть столько деталей конвекции на столь далекой звезде.”
На поверхности R Doradus отчетливо видны огромные гранулы, каждая размером с 75 Солнца! Они пульсируют и перемещаются с циклом в один месяц – быстрее, чем предполагалось исходя из модели конвекции на нашем Солнце. Это открытие заставляет астрономов пересмотреть свои представления о том, как эволюционирует конвекция со временем.
Загадка ускоренной конвекции
“Пока мы не знаем точной причины такой разницы в скоростях,” – говорит профессор Влеммингс. “Похоже, что конвекция меняется по мере старения звезды так, как нам еще предстоит понять.”
Наблюдения за R Doradus подобны ключу к разгадке механизмов, управляющих жизнью звезд, подобных нашему Солнцу, в их поздней фазе эволюции. Они показывают, как звезды превращаются в гиганты, подобные R Doradus – колоссальные, холодные и динамичные объекты с бурлящей поверхностью.
“Это невероятно, что теперь мы можем непосредственно запечатлеть детали на поверхности звезд, расположенных так далеко, и наблюдать явления, прежде наблюдавшиеся только на нашем Солнце,” – подчеркивает Бехзад Бойноди Арбаб, аспирант Технологического университета Чалмерса.
Открытие ALMA открывает новую эру в астрономии, позволяя нам не просто видеть звезды, но и понимать их внутренние процессы, разгадывая тайны их жизни и смерти.
