Астрономы впервые смогли рассмотреть огромные конвективные ячейки в фотосфере стареющей звезды π1 Журавля. Результаты наблюдений дают большой вклад в понимание эволюции звезд на стадии красного гиганта. Научная статья опубликована в журнале Nature. Об этом передает ДВ-РОСС со ссылкой на N+1.

π1 Журавля является тесной двойной звездной системой, состоящей из желтого карлика и красного гиганта, расположенных на расстоянии 530 световых лет от Земли. Последний является пульсирующей переменной звездой с периодом изменения яркости в 199 дней, его масса больше солнечной в полтора раза, а диаметр — в 658 раз. Эффективная температура звезды оценивается в 3100 K. Этот гигант находится на завершающей стадии своей эволюции и постепенно теряет свои внешние слои, которые рассеиваются в пространстве. Доказательством этого служит обнаруженная на расстоянии в 0,91 светового года от звезды газовая оболочка, сброшенная около двадцати тысяч лет назад. Помимо этого, главный компонент системы относится к звездам S-типа, в спектрах которых обнаруживаются химические элементы, такие как цирконий, рожденные в результате s-процесса.

Астрономы следили за красным гигантом в сентябре 2014 года при помощи приемника PIONIER, установленного на интерферометре VLTI (The Very Large Telescope Interferometer), составленного из четырех 8-метровых телескопов. Наблюдения велись на трех длинах волн в ближнем инфракрасном диапазоне, так как окрестности вблизи фотосферы звезды достаточно «пыльные», что мешает наблюдениям в оптике. В дальнейшем для построения изображений применялся специализированный код SQUEEZE, основанный на методе Монте Карло по схеме марковской цепи (Markov Chain Monte Carlo, MCMC), а также алгоритм реконструкции изображений MiRa.

В результате ученым удалось разглядеть элементы структуры верхних слоев звезды — гранулы или конвективные ячейки. Единственная звезда, у которой ранее астрономы могли увидеть подобные образования — Солнце. Фотосфера нашей звезды состоит из примерно двух миллионов конвективных ячеек, диаметр которых около 1500-2000 километров. Однако на поверхности гигантских и сверхгигантских звезд, которые могут быть в несколько сотен раз больше Солнца, малая поверхностная гравитация способна порождать лишь небольшое количество крупных конвективных ячеек. Так и произошло в случае красного гиганта π1 Журавля, у которого наблюдается несколько конвективных ячеек, каждая из которых имеет размер в поперечнике около 120 миллионов километров, что равно примерно 27% диаметра самой звезды или, чуть больше, чем расстояние от Солнца до Венеры.

Александр Войтюк