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2018
04-16

天文学家首先生成巨星表面的详细图像


国际天文学家小组已经制作了我们的太阳系外面的一颗巨星表面的第一个详细图像,揭示了一个近乎圆形的,无尘的气氛与复杂的移动材料区域,称为对流细胞或颗粒,根据最近的研究。

这颗巨星,名为π 1 Gruis,是在南半球可以观察到的格鲁斯星座(拉丁语为鹤,一种鸟类)之一。在生命的最后一个阶段,一颗进化出来的恒星,比太阳大350倍,类似于我们的太阳在五十亿年后的末日。研究这颗恒星可以让科学家了解太阳的未来活动,特征和外观。

对流,由于气体和液体内分子的大量运动而引起的热量传递,在天体物理过程(如能量传输,脉动和风)中起着重要作用。太阳有大约两百万对流的细胞,一般有两千公里,但理论家们认为,巨大的超巨星只有几个大的对流细胞,因为它们的表面重力低。确定大多数进化和超巨星的对流特性,如颗粒的大小,一直是一个挑战,因为它们的表面经常被灰尘遮盖。

在这项研究中,研究人员发现巨星的表面具有复杂的对流模式,典型的颗粒水平测量为1.2 x 10 11 米或27%的恒星直径。研究结果发表在自然杂志上。佐治亚州立大学物理与天文学系助理教授Fabien Baron博士说:“这是我们第一次有这样一个巨大的明星,这个明确的细节等级成像。 “原因是根据用于观测的望远镜的大小,我们可以看到的细节是有限的。在这篇论文中,我们使用了一个干涉仪。来自多个望远镜的光被合并,以克服每个望远镜的极限,从而获得与更大望远镜的分辨率相当的分辨率。

使用PIONIER仪器观察星形π 1 Gruis,它具有四个组合的望远镜,于2014年9月在智利举办.Baron专门制作图像,使用干涉数据,图像重建软件和算法合成恒星表面的图像。干涉测量对天文学来说是相对较新的,佐治亚州高角分辨率天文阵列中心是第一个使用干涉测量法对2007年与太阳类似的恒星成像的设施。

本研究也是第一个确认关于天文学特征的理论巨星上的颗粒。

“这些图像很重要,因为表面上颗粒的大小和数量实际上与预测我们应该看到的模型非常吻合,”Baron说。 “这就告诉我们,我们的明星模型离实际并不遥远。我们可能是在正确的轨道上了解这些类型的星星。“

详细的图像也显示了不同的星星表面上的颜色,这对应于不同的温度。一颗恒星的整个表面温度并不相同,它的表面提供了我们了解其内部结构的唯一线索。随着温度的上升和下降,更热,更流畅的区域变成更明亮的颜色(例如白色),更冷,更密集的区域变成更深的颜色(例如红色)。

未来,研究人员想要制作更详细的巨星表面图像,并不断追踪这些颗粒的演变,而不是仅仅获取快照图像。

来源:美国佐治亚州立大学NSF