Najlepszy w historii obraz powierzchni gwiazdy i jej atmosfery
Dzięki należącemu do ESO interferometrowi VLTI, astronomowie uzyskali najbardziej szczegółowy w historii obraz gwiazdy - czerwonego nadolbrzyma o nazwie Antares. Wykonano także pierwszą mapę prędkości materii w atmosferze gwiazdy innej niż Słońce. Mapa pokazała niespodziewane turbulencje w niezmiernie rozległej atmosferze gwiazdy Antares. Wyniki opublikowano w czasopiśmie "Nature".
Dla nieuzbrojonego oka słynna, jasna gwiazda Antares świeci silnym czerwonym światłem w sercu konstelacji Skorpiona. Jest gigantycznym i względnie chłodnym czerwonym nadolbrzymem w późnym stadium życia gwiazdy, na drodze do stania się supernową.
Zespół astronomów, którym kierował Keiichi Ohnaka z Universidad Católica del Norte w Chile, wykorzystał należący do ESO interferometr VLTI w Obserwatorium Paranal w Chile do wykonania mapy powierzchni Antaresa i zmierzenia ruchów materii na powierzchni. Jest to najlepszy obraz powierzchni i atmosfery jakiejkolwiek gwiazdy innej niż Słońce.
VLTI jest unikalnym urządzeniem, które łączy światło od maksymalnie czterech teleskopów, 8,2-metrowych Teleskopów Głównych, lub mniejszych Teleskopów Pomocniczych, aby utworzyć wirtualny teleskop równoważny pojedynczemu zwierciadłu o średnicy do 200 metrów. Pozwala to na rozdzielenie szczegółów znacznie lepiej niż gdy patrzymy przy pomocy pojedynczego teleskopu.
- W jaki sposób gwiazdy takie, jak Antares, tracą masę tak szybko w końcowej fazie swojej ewolucji? Ta zagadka stanowi problemem od ponad pół wieku. VLTI to jedyne urządzenie, które pozwala nam na bezpośrednie pomiary ruchów gazu w rozległej atmosferze Antaresa - co jest kluczowym krokiem w stronę wyjaśnienia tego problemu. Kolejnym wyzwaniem jest zidentyfikowanie co powoduje turbulentne ruchy - powiedział Keiichi Ohnaka, który jest pierwszym autorem publikacji.
Wykorzystując nowe rezultaty, zespół stworzył pierwszą dwuwymiarową mapę prędkości w atmosferze gwiazdy innej niż Słońce. Udało się tego dokonać dzięki użyciu VLTI w konfiguracji z trzema Teleskopami Pomocniczymi i instrumentem o nazwie AMBER, w celu uzyskania osobnych obrazów powierzchni Antaresa w małym zakresie w podczerwieni. Badacze następnie użyli tych danych do obliczenia różnicy pomiędzy prędkością gazu atmosferycznego w różnych pozycjach na gwieździe, a średnią prędkością dla całej gwiazdy. Efektem jest mapa względnych prędkości gazu atmosferycznego na całym dysku Antaresa - pierwsza opracowana kiedykolwiek dla gwiazdy innej niż Słońce.
Astronomowie znaleźli turbulentny gaz o niskiej gęstości znacznie dalej od gwiazdy niż przewidywano i wywnioskowali, że ruch nie może być wynikiem konwekcji, która w wielu gwiazdach przenosi promieniowanie z jądra do zewnętrznej atmosfery. Ustalono, że do wyjaśnienia tych ruchów może być potrzebny nowy proces, na razie nieznany.
W przyszłości ta technika obserwacyjna może zostać zastosowana do różnych typów gwiazd, aby badać ich powierzchnie i atmosfery w niesamowitych detalach. Dotąd było to ograniczone jedynie do Słońca. Nasza praca przenosi astrofizykę gwiazdową do nowego wymiary i otwiera całkowicie nowe okno do obserwacje gwiazd - dodał Ohnaka.
