比我們的太陽大 75 倍的氣泡在這顆遙遠的恒星表面沸騰

在 180 光年外的一顆恒星上，天文學家剛剛對由于內部熱量不斷循環而發生的表面變化進行了成像。

由此產生的三個快照代表了 R Doradus 星上兩周的變化模式，R Doradus 是一顆比太陽寬近 350 倍的紅巨星，在經歷其生命周期的最后階段時，它因對流而翻騰和沸騰。

這項新研究標志著人類首次能夠在我們太陽系中心的恒星以外的恒星中對這一過程進行成像。天文學家在 R Doradus 表面繪制的變化代表了巨大的加熱氣體氣泡，其大小是我們太陽的 75 倍，上升到表面并再次下沉，時間尺度比天文學家預期的要短得多。

“這是第一次以這種方式顯示真實恒星的冒泡表面，”天文學家 Wouter Vlemmings 說瑞典查爾姆斯理工大學。“我們從來沒有想過數據的質量如此之高，以至于我們可以看到恒星表面對流的如此多細節。”

如果我們想了解太陽以外的恒星的表面變化，R Doradus 是一個完美的研究對象。它非常大，這意味著有更多的表面積。這顆恒星的活動也更大。要在相對較短的星際距離上看到重要的細節水平，更大的尺寸和更大的動作將更容易成像。

我們知道恒星具有對流過程，因為核心中產生的熱量向外吹向表面。在太陽上，我們在往往存在的對流顆粒中看到這一點1,000 公里（620 英里），比德克薩斯州小一點。它們從中心沸騰，然后在邊緣脫落，持續約 20 分鐘后才消散。

在更深的地方，造粒發生在更大的規模上。中顆粒是直徑在 5,000 到 10,000 公里之間的顆粒，使用壽命約為 3 小時。和超級顆粒測量范圍約為 32,000 公里，并停留約 20 小時。

Vlemmings 和他的同事們利用智利強大的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列望遠鏡，希望在另一顆遠離太陽系的恒星中辨別這一過程的細節。他們的結果令人震驚。

“對流創造了在我們的太陽表面看到的美麗顆粒結構，但在其他恒星上很難看到，”天文學家 Theo Khouri 說查爾姆斯理工大學。

“有了 ALMA，我們現在不僅能夠直接看到對流顆粒——其大小是我們太陽的 75 倍！——而且還測量他們第一次移動的速度。

對流顆粒很大，研究人員并不完全確定原因。R Doradus 上的顆粒可以是相當于中顆粒或超顆粒的紅巨星，或者是紅巨星特有的不同種類的顆粒。它們也可以是不同種類的顆粒疊加以提供明顯的效果。

在這一點上，我們不能做的是將 R Doradus 上的顆粒直接與太陽的任何已知行為對應起來。我們知道它們涉及對流，但目前尚不清楚是什么使顆粒如此巨大。

此外，在 R Doradus 上看到的顆粒似乎有一個月左右的周期，考慮到我們在太陽上觀察到的情況，這比預期的要快得多。

但紅巨星與太陽有很大不同，太陽正處于其壽命的中間。紅巨星是指那些中心氫耗盡并由殼燃燒提供動力的恒星，即氫在核心周圍的殼中聚變。這個過程使星星膨脹到其原始大小的許多倍。天文學家預測，太陽的紅巨星階段將看到它可能擴展到火星.

因為我們從如此遠的距離所能觀察到的東西是有限的，所以我們對紅巨星有很多不了解的地方。與太陽顆粒相比，對流顆粒的壽命非常短，在恒星生命的這個后期可能只是平常。

“我們還不知道造成這種差異的原因是什么。似乎對流會隨著恒星年齡的增長而以我們還不了解的方式發生變化。Vlemmings 說.

R Doradus 的圖像代表了理解這些奇特變化的第一步，也是非常重要的一步。

該研究已發表在自然界.

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