אסטרונומים גילו "בועות" ענקיות על פניו של ענק אדום

אסטרונומים שהשתמשו ב"טלסקופ הגדול מאד" הצליחו לחשוף את פניו ה"מבעבעים" של הענק האדום π1 Gruis: התוואים הנראים עליו הם תאי הסעת חום של פלזמה חמה, הנובעת ממעמקי הכוכב, מתקררת ושוקעת בחזרה. מדובר בפעם הראשונה בה התופעה מתועדת באופן ישיר על כוכב מלבד השמש שלנו.

התוואים שנראים על פניו של הענק האדום π1 Gruis הינם תאי הסעת חום, בהם פלזמה חמה נעה מעלה ממעמקי הכוכב, מתקררת, וחוזרת מחדש פנימה. למרות הטשטוש בתמונה, היא פורצת דרך ביכולתה לצפות בדיסקת הכוכב ממרחק של 530 שנות אור, ולזהות בפעם הראשונה את התופעה הזו באופן ישיר על כוכב שאינו השמש שלנו. מקור: ESO.
התוואים שנראים על פניו של הענק האדום π1 Gruis הינם תאי הסעת חום, בהם פלזמה חמה נעה מעלה ממעמקי הכוכב, מתקררת, וחוזרת מחדש פנימה. למרות הטשטוש בתמונה, היא פורצת דרך ביכולתה לצפות בדיסקת הכוכב ממרחק של 530 שנות אור, ולזהות בפעם הראשונה את התופעה הזו באופן ישיר על כוכב שאינו השמש שלנו. מקור: ESO.

צוות אסטרונומים בינלאומי הצליח לצלם ברמת פירוט חסרת תקדים את פני הענק האדום π1 Gruis (פאי1 בעגור), שנמצא במרחק של 530 שנות אור מאיתנו, בקבוצת הכוכבים עגור.

התמונה החדשה של הכוכב חושפת לראשונה, באופן ישיר, תופעה של תאי הסעת חום (קונבקציה) בכוכב מלבד השמש שלנו. בתאים אלו פלזמה חמה מעמקי הכוכב עולה אל פניו (הפוטוספירה), מתקררת וחוזרת מטה. התופעה מכונה "גרנולציה" (Granulation, מלשון "גרגר"), שכן בשמש שלנו ישנם כ-2 מיליון תאים כאלו, בגודל טיפוסיים של כ-1,500 ק"מ, המעניקים לה מראה מחוספס.

התצפית בוצעה באמצעות מערך של ארבעת טלסקופי העזר של "הטלסקופ הגדול מאד" (Very Large Telescope) של המצפה האירופי הדרומי (ESO), במדבר אטקמה בצ'ילה. כדי לחזק את יכולותיהם, צוות החוקרים השתמש במכשיר PIONIER, שמאחד את האור שנקלט מהטלסקופים הנפרדים לכדי אלומת אור אחת. השיטה, שמכונה אינטרפורמטריה אסטרונומית, מחזקת בצורה משמעותית את יכולת ההפרדה הזוויתית של מערך הטלסקופים ביחס ליכולותיהם הנפרדות, ומאפשרת קבלת תמונה חדה יותר.

צפו – "זום אין" על הענק האדום π1 Gruis:

לפי המחקר החדש, שפורסם בכתב העת Nature, תאי הסעת החום של π1 Gruis שונים מאד מאלו של השמש. לענק האדום יש מעט מאד תאי הסעת חום (בעוד לשמש, כאמור, כ-2 מיליון), אך כל אחד מהם מגיע לגדלים עצומים של כ-120 מיליון קילומטר – כרבע מקוטרו של הכוכב. אם דרושה המחשה נוספת לגודל האסטרונומי המדובר, תא הסעה אחד כזה יוכל להשתרע מהשמש שלנו עד כוכב הלכת נוגה.

קוטרו של π1 Gruis אמנם גדול פי 350 מזה של השמש, אך מסתו היא רק 1.5 מסות שמש – זאת בשל היותו כוכב מזדקן בסוף חייו, שתפח והפך לענק אדום. לפי החוקרים גודלו התפוח מסביר את ההבדל הרב בגודל ובמספר תאי הסעת החום שלו ושל השמש. מכיוון שהחומר בחלקו החיצוני של הענק האדום רחוק מאד ממרכזו, כוח הכבידה על פניו חלש הרבה יותר מזה של השמש שלנו, מה שמוביל למספר נמוך מאד של תאי הסעת חום גדולים במיוחד. הבדל זה בין השמש לענקים אדומים נחזה כבר לפני שנים רבות, וכעת נצפה באופן ישיר.

כפי שצפוי לקרות לשמש שלנו בעוד כ-5 מיליארד שנים, הכוכב הפך לענק אדום לאחר שכילה את מאגר המימן בליבתו, אותו התיך להליום. לאחר מכן, הכוכב קרס לתוך עצמו בשל כוח הכבידה החזק שלו, שעד אז מותן באמצעות כוח הנגד העז שיצרו הפיצוצים התרמו-גרעיניים בליבה. הקריסה העצמית יצרה חום עצום של מעל 100 מיליון מעלות צלזיוס, והכוכב החל להתיך את ההליום ליסודות כבדים יותר, כגון חמצן ופחמן, בתהליך שגרם לו לתפוח בחלקו החיצוני ולגדול למימדיו העצומים.

צילום מפני השמש שלנו, בו נראה כתם שמש, ומסביבו תאי הסעת חום רבים וקטנים - התופעה שכעת נצפתה על הכוכב המרוחק π1 Gruis. מקור: Vacuum Tower Telescope, NSO, NOAO.
צילום מפני השמש שלנו, בו נראה כתם שמש, ומסביבו תאי הסעת חום רבים – התופעה שכעת נצפתה על הכוכב המרוחק π1 Gruis. מקור: Vacuum Tower Telescope, NSO, NOAO.

לעומת כוכבים מסיביים יותר, שמסיימים את חייהם בהתפוצצות אדירה המוכרת כסופרנובה, הכוכב המזדקן ישיל בסוף חייו את המעטפת החיצונית שלו שתהפוך לערפילית פלנטרית, בעוד ליבתו תהפוך לננס לבן שלא מבצע עוד היתוך גרעיני בליבתו, ויתקרר עם הזמן.

תצפיות קודמות שנעשו על π1 Gruis מצביעות על כך שהענק האדום כבר החל למעשה להשיל את המעטפת החיצונית שלו. התצפיות הראו קליפה של חומר במרחק של 0.9 שנות אור מהענק האדום, והחוקרים סבורים כי הוא הושלך מהכוכב לפני כ-20,000 שנה. לפי ההודעה לתקשורת מארגון ESO: "משך הזמן היחסית קצר הזה בחייו של כוכב נמשך רק כעשרות אלפי שנים ספורות – בהשוואה למשך החיים הכולל – והתצפיות [החדשות] הללו מגלות שיטה חדשה לחקור את הענק האדום ההולך ונעלם הזה".

עוד בנושא באתר הידען:

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן