天文学家首次详细地描绘了巨大恒星的表面

天文学家首次详细地描绘了巨大恒星的表面。

这是一颗巨星。

最近的一项研究显示，一个国际天文学家团队已经绘制出了太阳系外一颗巨大恒星表面的第一张详细图像，揭示了一种近乎圆形的、无灰尘的大气层，其中有复杂的运动物质区域，称为对流细胞或颗粒。

名叫π1Gruis巨星,是一个星座的星星天鹤座(拉丁起重机,鸟类的一种),可以观察到在南半球。一种进化的恒星在生命的最后一个主要阶段,π1Gruis比太阳大350倍,就像我们的太阳将会在五十亿年结束它的生命。研究这颗恒星使科学家们对太阳的未来活动、特征和外观有了深入的了解。

对流，由于气体和液体中分子的大量运动而传递的热量，在天体物理过程中扮演着重要的角色，例如能量传输、脉动和风。太阳有大约200万的对流细胞，通常直径为2000公里，但理论家认为，由于它们的表面重力低，巨型和超大的恒星应该只有几个大的对流细胞。确定大多数进化和超巨星的对流性质，如颗粒的大小，一直是具有挑战性的，因为它们的表面经常被灰尘掩盖。

在这项研究中,研究人员发现表面的巨星π1Gruis有复杂的对流模式和典型的颗粒测量1.2 x 10 ^ 11米水平或者恒星的直径的27%。研究结果发表在《自然》杂志上。

“这是我们第一次有这样一颗巨大的恒星，它清楚地显示出这一水平的细节，”乔治亚州立大学(Georgia State University)物理学和天文系助理教授法比安·巴伦(Fabien Baron)博士说。“原因是，根据观测所使用的望远镜的大小，我们能看到的细节是有限度的。”对于本文，我们使用了干涉仪。通过几个望远镜的光来克服每个望远镜的极限，从而达到一个与更大的望远镜相同的分辨率。

观察恒星π1Gruis PIONIER乐器,它有四个结合望远镜,2014年9月在智利。巴伦擅长制作图像，他使用干涉测量数据、图像重建软件和算法来合成恒星表面的图像。干涉仪对天文学来说是一个相对较新的事物，而位于Georgia州的高角分辨率天文阵列中心是第一个使用干涉测量技术来拍摄类似于2007年太阳的恒星的设施。

这项研究也是第一个证实有关巨星颗粒特性的理论。

巴伦说:“这些图像很重要，因为表面颗粒的大小和数量与预测我们应该看到的模型的模型非常吻合。”这告诉我们，我们的恒星模型离现实并不遥远。我们可能在正确的轨道上理解这类恒星。

详细的图像还显示了恒星表面的不同颜色，它们对应着不同的温度。一颗恒星的表面温度并不完全相同，它的表面提供了我们了解它内部的唯一线索。随着温度的升高和下降，温度越高，液体区域变得越亮(如白色)，温度越低，密度越高，颜色就越深(比如红色)。

在未来，研究人员希望能对巨型恒星的表面进行更详细的描述，并不断地跟踪这些颗粒的演变，而不是只获取快照图像。