赤色巨星 R ドラダスの泡

Betrachtet man unsere Sonne durch ein mit entsprechenden Schutzfiltern versehenes Teleskop, erscheint auf ihrer Oberfläche eine körnige Struktur. Die Körner, die sogenannten Granulen, haben Durchmesser in der Größenordnung tausend Kilometer, sie bilden sich ständig neu und überdauern selten länger als zwanzig Minuten. Es handelt sich gewissermaßen um Blasen heißen Materials, das aus tieferen Schichten aufsteigt, um an der Oberfläche Energie abzugeben. Ein Prozess, den man als Konvektion bezeichnet.

Nun ist es Astronomen um Wouter Vlemmings von der Chalmers University of Technology im schwedischen Göteborg erstmals gelungen, das Phänomen en detail auf der Oberfläche eines anderen Sterns zu beobachten: des roten Riesensterns R Doradus im Sternbild des Schwertfischs am Firmament der Südhemisphäre. Ihre Aufnahmen konnten sie zu einem kurzen Film zusammenstellen. Wie sie dabei feststellten, erscheinen und verschwinden die Konvektionsblasen dort schneller als die Astronomen es bei einem Stern dieser Größe erwartet hatten.

Eigentlich sind andere Sterne als die Sonne zu weit entfernt, um sie selbst mit großen Teleskopen als kleine Scheibchen abzubilden, wie das mit den Planeten unseres Sonnensystems möglich ist. Erst mittels der Technik der Interferometrie wurde es möglich, zunächst die Durchmesser von einigen besonders großen Sternen zu bestimmen – zuerst bei Betelgeuse im Sternbild Orion –, und später Bilder ihrer Umrisse zu machen.

ブレミングスと同僚が現在、研究に使用している器具 自然 出版された 観測には、最も近代的な干渉計の 1 つであるアタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ (Alma) が使用されます。アタカマ砂漠の東端、チリのアンデス山脈にある高さ 5,000 メートルのリャノ デ チャナントール平原にあります。名前が示すように、可視光ではなく、イメージング干渉法の方が簡単な非常に短波の電波放射を観察します。

さらに、この星は180光年と比較的近く、そして何よりも非常に大きい。 R Doradus は太陽と同様の質量を持っていますが、通常の星として存在する最終段階にあります。核心部の燃料はすでに枯渇している。核の火は現在、核を囲む球形の殻の中で燃えており、その結果、星は以前の大きさの100倍以上に膨張します。はるかに大きくなった表面は、以前よりもかなり温度が低くなり、黄色く光ることはなくなり、赤みがかって光るだけになります。このような星が「赤色巨星」と呼ばれるのはこのためです。

赤色巨星である R Doradus は現在、太陽の約 350 倍の大きさです。しかし、その表面の対流セルは、星の直径との関係でも、完全に異なる次元になっています。アルマ望遠鏡で可視化された気泡は太陽の直径の約 75 倍で、その外観とそれぞれの寿命はもはや分単位ではなく、数週間単位で測定されます。

しかし、R Doradus の表面の対流泡は、これまでの恒星物理モデルが示唆していたよりも明らかに短命です。アルマ望遠鏡に関与しているヨーロッパ南天天文台ESOのプレスリリースでは、筆頭著者のワウター・ブレミングス氏の言葉を引用して、「この違いの理由はまだわかっていない」と述べている。 「対流は、私たちがまだ理解していない方法で星の年齢とともに変化するようです。」