Λεζάντα: Η επιφάνεια της Betelgeuse σε υπέρυθρες ακτίνες 1,64 μικρού σε μήκος κύματος, ληφθείσα με το συμβολόμετρο IOTA (Αριζόνα). Πίστωση: Copyright 2010 Haubois / Perrin (LESIA, Observatoire de Paris)
Μια διεθνής ομάδα αστρονόμων έχει αποκτήσει μια άνευ προηγουμένου εικόνα της επιφάνειας του κόκκινου υπεραγώδους Betelgeuse, στον αστερισμό Orion. Η εικόνα αποκαλύπτει την παρουσία δύο γιγαντιαίων φωτεινών σημείων, τα οποία καλύπτουν ένα μεγάλο κλάσμα της επιφάνειας. Το μέγεθός τους είναι ισοδύναμο με την απόσταση Γης-Ήλιου. Αυτή η παρατήρηση παρέχει την πρώτη ισχυρή και άμεση ένδειξη της παρουσίας του φαινομένου μεταφοράς, της μεταφοράς θερμότητας από κινούμενη ύλη, σε ένα αστέρι διαφορετικό από τον Ήλιο. Αυτό το αποτέλεσμα παρέχει καλύτερη κατανόηση της δομής και της εξέλιξης των υπερενεργών.
Η Betelgeuse είναι ένα κόκκινο υπερκείμενο που βρίσκεται στον αστερισμό του Orion και είναι πολύ διαφορετικό από τον Ήλιο μας. Πρώτον, είναι ένα τεράστιο αστέρι. Αν ήταν το κέντρο του Ηλιακού μας Συστήματος, θα εκτείνεται μέχρι την τροχιά του Δία. Με 600 φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο μας, εκπέμπει περίπου 100.000 φορές περισσότερη ενέργεια. Επιπλέον, με ηλικία λίγων εκατομμυρίων ετών, το αστέρι της Betelgeuse πλησιάζει ήδη στο τέλος της ζωής του και σύντομα θα καταδικασθεί να εκραγεί ως σουπερνόβα. Όταν συμβαίνει αυτό, η σουπερνόβα θα πρέπει να φαίνεται εύκολα από τη Γη, ακόμη και σε έντονο φως της ημέρας.
Αλλά τώρα γνωρίζουμε ότι η Betelgeuse έχει κάποιες ομοιότητες με τον Ήλιο, καθώς έχει και ηλιακές κηλίδες. Η επιφάνεια έχει φωτεινά και σκοτεινά σημεία, που είναι στην πραγματικότητα περιοχές που είναι ζεστά και κρύα σημεία στο αστέρι. Τα σημεία εμφανίζονται λόγω της μεταφοράς, δηλαδή της μεταφοράς θερμότητας από ρεύματα ύλης. Αυτό το φαινόμενο παρατηρείται καθημερινά σε βραστό νερό. Στην επιφάνεια του Ήλιου, αυτά τα σημεία είναι αρκετά γνωστά και ορατά. Ωστόσο, δεν ισχύει καθόλου για άλλα αστέρια και ιδιαίτερα για τα υπεργία. Το μέγεθος, τα φυσικά χαρακτηριστικά και η διάρκεια ζωής αυτών των δυναμικών δομών παραμένουν άγνωστα.
Η Betelgeuse είναι ένας καλός στόχος για την ιντερφερομετρία επειδή το μέγεθος και η φωτεινότητα του καθιστούν ευκολότερη την παρατήρηση. Χρησιμοποιώντας ταυτόχρονα τα τρία τηλεσκόπια του ιντερφερόμετρου υπέρυθρων οπτικών τηλεσκοπίων (IOTA) στο Όρος Χόπκινς στην Αριζόνα (από τότε που αφαιρέθηκε) και το Παρατηρητήριο του Παρισιού (LESIA) οι αστρονόμοι μπόρεσαν να λάβουν πολλές μετρήσεις υψηλής ακρίβειας. Αυτά κατέστησαν δυνατή την ανακατασκευή μιας εικόνας της επιφάνειας του αστεριού χάρη σε δύο αλγόριθμους και προγράμματα υπολογιστών.
Δύο διαφορετικοί αλγόριθμοι έδωσαν την ίδια εικόνα. Το ένα δημιουργήθηκε από τον Eric Thiebaut από το Αστρονομικό Κέντρο Ερευνών της Λυών (CRAL) και το άλλο αναπτύχθηκε από τους Laurent Mugnier και Serge Meimon από το ONERA. Η τελική εικόνα αποκαλύπτει την επιφάνεια του αστεριού με άνευ προηγουμένου λεπτομέρειες. Δύο φωτεινά σημεία εμφανίζονται καθαρά δίπλα στο κέντρο του αστεριού.
Η ανάλυση της φωτεινότητας των κηλίδων δείχνει μια διακύμανση 500 μοιρών σε σύγκριση με τη μέση θερμοκρασία του αστεριού (3.600 Kelvin). Η μεγαλύτερη από τις δύο κατασκευές έχει ισοδύναμη διάσταση
στο τέταρτο της διαμέτρου του αστεριού (ή ενάμιση απόσταση από τη Γη-Ήλιο). Αυτό σηματοδοτεί μια σαφή διαφορά με τον Ήλιο όπου τα κύτταρα μεταφοράς είναι πολύ πιο λεπτά και φτάνουν μόλις το 1/20 της ηλιακής ακτίνας (μερικές ακτίνες της Γης). Αυτά τα χαρακτηριστικά είναι συμβατά με την ιδέα των φωτεινών κηλίδων που παράγονται από τη μεταφορά. Αυτά τα αποτελέσματα αποτελούν μια πρώτη ισχυρή και άμεση ένδειξη της παρουσίας μεταφοράς στην επιφάνεια ενός άστρου εκτός του Ήλιου.
Το Convection θα μπορούσε να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην εξήγηση του φαινομένου της μαζικής απώλειας και στο γιγαντιαίο λοφίο του αερίου που εκδιώκεται από την Betelgeuse. Το τελευταίο ανακαλύφθηκε από μια ομάδα με επικεφαλής τον Pierre Kervella από το Παρατηρητήριο του Παρισιού (διαβάστε το άρθρο μας σχετικά με αυτήν την ανακάλυψη). Οι κυψελίδες επαγωγής είναι δυνητικά στην αρχή των εκτοξεύσεων θερμού αερίου.
Οι αστρονόμοι λένε ότι αυτή η νέα ανακάλυψη παρέχει νέες ιδέες για υπεράγανα αστέρια, ανοίγοντας ένα νέο πεδίο έρευνας.
Πηγές: Περίληψη: arXiv, Χαρτί: «Η απεικόνιση της πεντακάθαρης επιφάνειας των Betelgeuse στο συγκρότημα H», 2009, A&A, 508, 923 ″. Παρατηρητήριο του Παρισιού
