Звездная бурлящая кухня. Ученые заглянули в недра умирающего красного гиганта

Далеко во Вселенной, в 180 световых годах от Земли, разворачивается захватывающая драма звездной жизни. В фокусе внимания астрономов - звезда R Золотая Рыба - красный гигант, чьи размеры поражают воображение: диаметр небесного тела превышает размер нашего Солнца в 350 раз!

Словно бурлящий котел, поверхность звезды бурлит, напоминая гигантскую космическую кухню, где непрерывно кипит конвекция - процесс перемешивания нагретого газа. Недавно астрономам удалось запечатлеть эту бурную звездную жизнь, точнее, изменения на ее поверхности.

Три полученных снимка, сделанные с интервалом в две недели, демонстрируют удивительную динамику. На поверхности звезды возникают огромные пузыри раскаленного газа, в 75 раз превышающие размер нашего Солнца. Они вздымаются, словно гигантские воздушные шары, затем опускаются обратно, создавая завораживающее зрелище. Это наблюдение знаменует собой революционный момент в астрономии: впервые человечеству удалось запечатлеть процесс конвекции на звезде, отличной от Солнца.

Это первый раз, когда пузырьковая поверхность настоящей звезды может быть показана таким образом. Мы даже не ожидали, что данные будут настолько высокого качества, что мы сможем увидеть так много деталей конвекции на поверхности звезды.

Воутер Влеммингс, астроном Технологического университета Чалмерса (Швеция)

До сих пор подобные исследования ограничивались лишь нашим светилом. Однако теперь ученые могут взглянуть на звездные недра за пределами Солнечной системы. Почему R Золотая Рыба (или R Doradus) стала идеальным объектом для этого исследования? Дело в ее гигантских размерах, что обеспечивает огромную площадь поверхности для наблюдения. Высокая активность также играет ключевую роль: чем активнее звезда, тем интенсивнее ее внутренние процессы и тем больше шансов запечатлеть эти процессы на поверхности.

Но что же происходит внутри R Doradu? В глубинах красного гиганта, как в огромном котле, происходит непрерывный процесс конвекции. В ядре звезды идет синтез гелия из водорода, что высвобождает огромное количество энергии. Эта энергия распространяется в виде тепловых волн, которые нагревают внешние слои звезды. Нагретый газ, менее плотный, поднимается к поверхности, создавая гигантские конвективные ячейки, словно огромные пузыри. Эти ячейки, достигнув поверхности, охлаждаются и опускаются обратно в недра звезды, где снова нагреваются.

Изучение конвекции на звездах имеет большое значение для понимания их эволюции. Подобно тому, как мы можем узнать о внутреннем устройстве Земли по изучению ее землетрясений, изучение конвективных явлений на звездах позволяет нам лучше понять процессы, происходящие в их недрах.

Надо сказать, красные гигантские звезды сильно отличаются от нашего Солнца, которое находится в середине своего жизненного цикла. Красные гиганты — это звезды, в центре которых закончился водород, и они питаются за счет сжигания оболочки. Этот процесс раздувает звезду до размеров, многократно превышающих ее первоначальный размер. Астрономы предсказывают, что Солнце в фазе красного гиганта, вероятно, расширится до орбиты Марса.

Наблюдения были получены с помощью телескопа Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) в Чили, результаты опубликованы на сайте Европейского космического агентства.