Первый в истории фильм о поверхности далекой звезды дает жуткое представление о нашем собственном огненном конце

Первый в истории фильм о поверхности далекой звезды дает жуткое представление о нашем собственном огненном конце

Как опытный геймер, я не могу не провести параллели между динамичной, постоянно меняющейся поверхностью R Doradus и бесконечными мирами, которые я исследовал в своих любимых космических MMO. Вид этих огромных сгустков горячей плазмы, пузырящихся, остывающих, тонущих и снова поднимающихся, как и NPC в этих играх, представляет собой завораживающее зрелище, которое никогда не перестает меня очаровывать.


Недавно учёные сняли на видео волнующуюся поверхность гигантской стареющей звезды, находящейся на расстоянии 180 световых лет от нас.

Группа астрономов на основе месячных наблюдений собрала фильм, показывающий постоянно меняющийся фасад звезды красного гиганта R Дорадус. Интересно, что было обнаружено, что бурные моря перегретой плазмы, обнаруженные в средних и внешних областях массивных старых звезд, движутся более энергично, чем более мелкие звезды среднего возраста, такие как наше Солнце. Ученым еще предстоит до конца понять, почему это так. Результаты Технологического университета Чалмерса под руководством астрофизика Тео Кури и его команды были недавно опубликованы в журнале Nature.

Первый в истории фильм о поверхности далекой звезды дает жуткое представление о нашем собственном огненном конце

Пузырь, пузырь, термоядерная проблема

Прошлым летом, находясь в засушливой пустыне Атакама в Чили, я оказался рядом с командой астрофизиков, все взгляды которых были прикованы к космическому зрелищу, разворачивающемуся перед нами через линзу Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Атакамы. Наш взгляд был обращен на далекую красную звезду R Дорадус, находящуюся примерно в 180 световых годах от нас. Этот небесный гигант, по массе очень похожий на наше Солнце, однако намного старше и примерно в 350 раз шире.

В течение почти месяца эти восходящие потоки плазмы постепенно охлаждались и опускались глубоко внутрь звезды, прежде чем вновь выйти на поверхность.

Возможно, вы узнаете в этом распространенное явление, известное как конвекция. По сути, когда жидкость нагревается снизу, ее частицы начинают растекаться и перемещаться. Это усиленное движение уменьшает плотность жидкости по сравнению с окружающей жидкостью, заставляя ее подниматься вверх. На поверхности столб горячей жидкости проходит небольшое расстояние, прежде чем остыть и опуститься обратно. Цикл повторяется, создавая непрерывную циркуляцию материала, перемещающегося из глубины на поверхность и обратно. Это звучит знакомо?

Физики часто называют этот циклический процесс конвекционным потоком, и он действует во многом одинаково, говорим ли мы о кастрюле с водой, пузырящейся на плите, о магме в мантии Земли, нагреваемой из ядра нашей планеты, или о плазме. внутри звезды, нагретой в результате ядерного синтеза глубоко внутри ее огненных недр.

Первый в истории фильм о поверхности далекой звезды дает жуткое представление о нашем собственном огненном конце

Согласно последним замечаниям Коури, именно процесс конвекции придает нашему Солнцу потрясающий зернистый вид, но наблюдать это явление на других звездах может быть непросто. Благодаря революционному открытию астрофизикам впервые удалось наблюдать движение конвективных ячеек, напоминающих бурлящие потоки, в другой звезде.

В 2017 году астрономы использовали Очень Большой Телескоп, чтобы сделать статические изображения конвекционных ячеек на красной гигантской звезде под названием π1 Груис, но им не удалось уловить движение. Недавно ALMA удалось сделать это впервые, и было сделано интересное открытие: конвекционные ячейки в R Doradus движутся значительно быстрее, чем на нашем Солнце.

В течение нескольких десятилетий астрономы наблюдали конвекцию в средних слоях Солнца и полагают, что достаточно хорошо понимают ее механизм. Они даже думали, что хорошо понимают, сколько времени должен занять этот процесс для звезд разных размеров и температур. Однако время, необходимое плазменным пузырям для охлаждения, погружения и повторного подъема в R Дорадус, значительно быстрее, чем ожидали Коури и его команда, оставляя их озадаченными, почему плазма звезды бурлит так интенсивно.

По словам Воутера Влеммингса, астрофизика из Университета Чалмерса, принимавшего участие в исследовании: «Мы не выяснили, почему звезды разного возраста демонстрируют такую ​​разницу». Похоже, что метод, с помощью которого звезды конвектируют или смешивают свое внутреннее вещество, меняется с возрастом, но в настоящее время мы не понимаем этих изменений.

Предоставляя такой ответ, мы могли бы получить представление о будущих трансформациях нашего Солнца. Примечательно, что R Doradus служит предчувствием того, чем может стать наше Солнце примерно через 5 миллиардов лет, когда оно исчерпает запасы водорода для синтеза ядра и перейдет к синтезу гелия. Этот переход приведет к значительному расширению внешних слоев Солнца, потенциально поглощая внутреннюю часть Солнечной системы бурными морями ионизированной материи (плазмы).

Смотрите также

2024-09-11 20:58