天文学家追踪恒星表面的气泡

天文学家首次拍摄到除太阳之外的恒星的图像，其细节足以追踪其表面气泡的运动。这颗名为 R Doradus 的恒星的图像是利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 拍摄的，该望远镜由欧洲南方天文台 (ESO) 共同拥有。图像显示，巨大的热气泡(其大小是太阳的 75 倍)出现在恒星表面，并以比预期更快的速度沉入恒星内部。

“这是首次以这种方式展示真实恒星的冒泡表面，”瑞典查尔姆斯理工大学教授、《自然》杂志上发表的研究报告的主要作者沃特·弗莱明斯说。“我们从未想到数据质量会如此之高，以至于我们可以看到恒星表面对流的如此多细节。”

恒星通过核聚变在核心中产生能量。这些能量可以以巨大、炽热的气泡形式向恒星表面释放，然后冷却并下沉——就像熔岩灯一样。

这种混合运动被称为对流，它将核心中形成的重元素(如碳和氮)分散到整个恒星。人们还认为，对流也是恒星风形成的原因，恒星风将这些元素带入宇宙，形成新的恒星和行星。

到目前为止，除太阳外，其他恒星的对流运动从未被详细追踪过。通过使用 ALMA，该团队能够在一个月内获得 R Doradus 表面的高分辨率图像。R Doradus 是一颗红巨星，直径约为太阳的 350 倍，位于距离地球约 180 光年的剑鱼座。

它体积巨大，距离地球很近，是进行详细观测的理想目标。此外，它的质量与太阳相似，这意味着 R Doradus 很可能与我们的太阳在 50 亿年后变成红巨星时的样子非常相似。

“对流形成了我们太阳表面所见的美丽颗粒结构，但在其他恒星上很难看到，”查尔姆斯理工大学研究员、这项研究的合著者 Theo Khouri 补充道。“借助 ALMA，我们现在不仅能够直接看到对流颗粒——其大小是太阳的 75 倍——而且还首次测量了它们的移动速度。”

剑鱼座R的颗粒似乎以一个月为一个周期移动，这比科学家根据太阳对流的工作原理所预期的要快。

“我们还不知道造成这种差异的原因。似乎对流会随着恒星的衰老而发生变化，而我们目前还无法理解这种变化方式，”弗莱明斯说。

目前对剑鱼座 R 的观测有助于我们了解类似太阳的恒星如何行为，即使它们在生长过程中温度较低、体积较大且充满气泡，就像剑鱼座 R 一样。

参与这项研究的查尔姆斯大学博士生 Behzad Bojnodi Arbab 总结道：“我们现在可以直接对如此遥远的恒星表面的细节进行成像，并观察到迄今为止只能在太阳中观察到的物理现象，这真是太神奇了。”

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