اخترشناسان برای اولین‌بار از سطح جوشان ستاره‌ای دور فیلم‌برداری کردند

ویدئوی تایم‌لپسی که در کانال یوتیوب رصدخانه جنوبی اروپا منتشر شده است، حباب‌های گاز عظیمی را نشان می‌دهد که روی ستاره‌ای دور به نام «آر ماهی زرین» ظاهر شده‌اند. این ستاره‌ی جوشان، غول سرخ عظیمی است که تقریبا ۳۰۰ برابر از خورشید ما بزرگ‌تر است و در فاصله‌ی ۱۸۰ سال نوری در صورت فلکی جنوبی دورادو یا ماهی زرین قرار دارد.

مواد سوزان ستاره مانند سوپی که روی اجاق گاز درحال جوشیدن است، به صورت حباب روی سطح آن فوران می‌کنند. اخترشناسان تخمین می‌زنند که این حباب‌ها به‌طرز حیرت‌انگیز تا ۷۵ برابر خورشید ما متورم می‌شوند و دوباره فرومی‌نشینند و این افت‌وخیز را در مقیاس‌های زمانی بسیار کوتاه‌تر از حد انتظار انجام می‌دهند.

ویدئوی منتشرشده، از بهترین تصاویر موجود از سطح آشفته‌ی ستاره‌ی آر ماهی زرین که به‌وسیله‌ی شبکه‌ی تلسکوپ‌های رادیویی در شیلی به نام «آرایه میلی‌متری و زیرمیلی‌متری بزرگ آتاکاما» یا به اختصار آلما گرفته شده‌اند، ساخته شده است. تصاویر ثبت‌شده، حباب‌های پلاسما را نشان می‌دهند که دراثر گرمای برخاسته از هسته‌ی ستاره به‌وجود آمده‌اند و آن‌قدر شدید به سطح برخورد می‌کنند که ظاهرا موجب تغییر شکل ستاره می‌شوند.

واتر ولمینگز، سرپرست تیم تحقیق و استاد دانشگاه فناوری چالمرز، در بیانیه‌ای گفت: «هرگز انتظار نداشتیم داده‌ها آن‌قدر باکیفیت باشند که بتوانیم جزئیات زیادی از فرآیند همرفت را در سطح ستاره ببینیم.»

ما می‌دانیم که ستارگان دارای فرآیندهای همرفتی هستند؛ زیرا حرارت تولیدشده در هسته به سمت بیرون حرکت می‌کند و به شکل حباب روی سطح ستاره ظاهر می‌شود. در خورشید خودمان، دانه‌های همرفتی معمولا با قطر تقریبا هزار کیلومتر مشاهده می‌شوند که از مرکز می‌جوشند و در کناره‌ها سقوط می‌کنند و پیش از آنکه پراکنده شوند، نزدیک به ۲۰ دقیقه دوام می‌آورند.

ولمینگز و همکارانش با بررسی تازه‌ترین عکس‌های آر ماهی زرین که آلما از اوایل ژانویه تا اوت سال گذشته ثبت کرد، تخمین می‌زنند که حباب‌های پلاسمای ستاره در چرخه‌ای یک‌ماهه بالا و پایین می‌روند؛ بدین معنی که از دانه‌های همرفتی مشابه که در سطح خورشید به چشم می‌خورند، بسیار سریع‌تر افت‌وخیز می‌کنند. دانشمندان هنوز نمی‌دانند علت این تفاوت چیست.

هرچند آر ماهی زرین به‌طرز باورنکردنی پف کرده، جرم آن در حد و حدود خورشید ما است؛ درنتیجه اعضای تیم مطالعه گمان می‌کنند که این ستاره، بازتاب‌دهنده‌ی سرنوشت خورشید ما در تقریبا پنج میلیارد‌ سال آینده است؛ زمانی که ستاره‌ی حیات‌بخش ما با ورود به فاز غول سرخ، آن‌قدر متورم می‌شود که عطارد و زهره را خواهد بلعید.

ولمینگز می‌گوید: «به‌نظر می‌رسد همرفت با بزرگ‌ترشدن ستاره به شیوه‌ای که هنوز آن را درک نمی‌کنیم، تغییر می‌کند.» تصاویر جدید آلما از آر ماهی زرین، نشان‌دهنده‌ی اولین قدم بسیار مهم در جهت درک تغییرات عجیب غول‌های سرخ است.

یافته‌های پژوهش در نشریه نیچر منتشر شده است.