تمكن علماء الفلك باستخدام "التلسكوب الكبير جدًا" من الكشف عن الوجه "الفقاعي" للعملاق الأحمر π1 جريس: الخطوط المرئية عليه هي خلايا الحمل الحراري للبلازما الساخنة، التي تنشأ من أعماق النجم، وتبرد ثم تغوص مرة أخرى. وهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها تسجيل هذه الظاهرة مباشرة على كوكب آخر غير شمسنا.
تمكن فريق دولي من علماء الفلك من تصوير وجه العملاق الأحمر بتفاصيل غير مسبوقة π1 مثابرة (فطيرة1 باجور)، الذي يبعد عنا 530 سنة ضوئية، في كوكبة أجور.
الصورة الجديدة للنجم تكشف لأول مرة وبشكل مباشر ظاهرة خلايا نقل الحرارة (الحمل الحراري) في نجم آخر غير شمسنا. وفي هذه الخلايا ترتفع البلازما الساخنة من أعماق النجم إلى سطحه (الفوتوسفير)، يبرد ويعود للأسفل. وتسمى هذه الظاهرة "التحبيب" (تحبيب، من كلمة "الحبوب")، حيث يوجد في شمسنا حوالي 2 مليون خلية من هذا القبيل، ويبلغ حجمها النموذجي حوالي 1,500 كيلومتر، مما يمنحها مظهرًا خشنًا.
تم إجراء الرصد باستخدام مجموعة من التلسكوبات الأربعة المساعدة "التلسكوب الكبير جداً(تلسكوب كبير جدًا) التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي (ESO)، في صحراء أتاكاما في تشيلي. ولتعزيز قدراتهم، استخدم فريق البحث الجهاز رائد، الذي يجمع الضوء الوارد من التلسكوبات المنفصلة في شعاع ضوئي واحد. الطريقة التي تسمى التفاعلية الفلكية، يقوي بشكل ملحوظ القدرة على الفصل الزاوي لمجموعة التلسكوبات فيما يتعلق بقدراتها المنفصلة، مما يسمح بالحصول على صورة أكثر وضوحًا.
شاهد – "تكبير" العملاق الأحمر π1 جريس:
ووفقا للدراسة الجديدة، نشرت في مجلة الطبيعة، خلايا الحمل الحراري لـ π1 تختلف Gruis كثيرًا عن تلك الموجودة في الشمس. يحتوي العملاق الأحمر على عدد قليل جدًا من خلايا الحمل الحراري (في حين أن الشمس لديها، كما ذكرنا، حوالي 2 مليون)، لكن كل واحدة منها تصل إلى أحجام هائلة تبلغ حوالي 120 مليون كيلومتر - حوالي ربع قطر النجم. إذا كانت هناك حاجة إلى مزيد من التوضيح للحجم الفلكي المعني، فيمكن أن تمتد إحدى خلايا الحمل الحراري من شمسنا إلى كوكب الزهرة.
قطر π1 وبالفعل فإن جرويس أكبر من الشمس بـ 350 مرة، ولكن كتلته تبلغ 1.5 كتلة شمسية فقط - وهذا يرجع إلى كونه نجمًا شيخوخة في نهاية حياته، حيث انتفخ وأصبحالعملاق الأحمر. وبحسب الباحثين فإن حجم التفاحة يفسر الاختلاف الكبير في حجم وعدد الخلايا الناقلة للحرارة بينها وبين الشمس. ونظرًا لأن المادة الموجودة في الجزء الخارجي للعملاق الأحمر بعيدة جدًا عن مركزه، فإن قوة الجاذبية على سطحه أضعف بكثير من قوة الجاذبية الموجودة على شمسنا، مما يؤدي إلى عدد منخفض جدًا من خلايا الحمل الحراري الكبيرة للغاية. هذا الفرق بين الشمس والعملاق الحمر لقد تم التنبؤ بذلك منذ سنوات عديدةوالآن سوف نلاحظ مباشرة.
وكما هو متوقع أن يحدث لشمسنا بعد نحو 5 مليارات سنة، أصبح النجم عملاقا أحمر بعد استهلاك مخزون الهيدروجين الموجود في قلبه، والذي انصهر ليتحول إلى الهيليوم. ثم انهار النجم على نفسه بسبب جاذبيته القوية، والتي كانت حتى ذلك الحين معتدلة بسبب القوة المضادة الشديدة الناتجة عن الانفجارات النووية الحرارية في قلبه. أنتج الانهيار الذاتي حرارة هائلة تزيد عن 100 مليون درجة مئوية، وبدأ النجم في دمج الهيليوم إلى عناصر أثقل، مثل الأكسجين والكربون، في عملية تسببت في انتفاخه من الخارج ونموه إلى أبعاده الهائلة. .
بالمقارنة مع النجوم الأكثر ضخامة، والتي تنتهي حياتها في انفجار هائل يعرف باسمسوبر نوفا، سيتخلص النجم المسن من قشرته الخارجية في نهاية حياته والتي ستصبحالسديم الكوكبي، في حين أن جوهرها سوف يصبحقزم ابيض والتي لم تعد تقوم بالاندماج النووي في جوهرها، وسوف تبرد مع مرور الوقت.
الملاحظات السابقة التي تم إجراؤها على π1 ويشير جرويس إلى أن العملاق الأحمر قد بدأ بالفعل في التخلص من قشرته الخارجية. وأظهرت الملاحظات وجود قشرة من المادة تبعد 0.9 سنة ضوئية عن العملاق الأحمر، ويعتقد الباحثون أنها قذفت من النجم منذ حوالي 20,000 ألف سنة. حسب بيان صحفي من منظمة ESO: "هذه الفترة القصيرة نسبيًا من حياة النجم لا تدوم سوى بضع عشرات الآلاف من السنين - مقارنة بإجمالي عمره - وتكشف هذه الملاحظات [الجديدة] عن طريقة جديدة لدراسة هذا العملاق الأحمر المختفي."
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
