Gasbubblor ligger bakom det gryniga utseendet på vår egen sols yta. Nu har astronomer för första gången tagit spektakulära bilder av en ännu större stjärna − med gigantiska bubblor. De har också kunnat följa deras böljande rörelser.
Astronomer vid Chalmers har med hjälp av rymdteleskopet Alma i Chile lyckats ta en närmare titt på den röda jättestjärnan R Doradus, som finns 180 ljusår bort.
För första gången kan forskargruppen visa detaljer av gigantiska gasbubblor som dyker upp på ytan hos en annan stjärna än solen. De heta bubblorna visar sig och sjunker sedan tillbaka in i stjärnans inre.
− Vi hade aldrig förväntat oss att datan skulle vara av så hög kvalitet att vi kunde se så mycket detaljer på stjärnans yta, säger Wouter Vlemmings, astronomiprofessor vid Chalmers tekniska högskola.
Liknar en gigantisk lavalampa
Stjärnor producerar energi i sitt inre genom kärnfusion. Denna energi kan transporteras mot stjärnans yta i enorma, heta gasbubblor som sedan kyls ner och sjunker, ungefär som en lavalampa. Den här rörelsen, som kallas konvektionsrörelse, fördelar de tunga grundämnen som bildas i kärnan − till exempel kol och kväve − till hela stjärnan.
Rörelsen anses också orsaka stjärnvindar som för med sig dessa grundämnen ut i universum. De ingår sedan i nya stjärnor och planeter.
Högupplösta bilder
Den röda jättestjärnan har en diameter som är ungefär 350 gånger så lång som vår egen sols.
Stjärnans storlek och − förhållandevis – korta avstånd till jorden gör den till ett idealiskt mål för detaljerade observationer, menar forskarna. Stjärnans massa är dessutom lik vår egen sol. Det betyder att R Doradus sannolikt har ett liknande utseende som solen kommer att få om fem miljarder år när den omvandlas till en röd jätte.
− Konvektionens gasbubblor skapar den vackra gryniga struktur som ses på vår sols yta, men den är svår att se på andra stjärnor. Med Alma har vi nu inte bara direkt kunnat se bubblorna − med en storlek som är 75 gånger större än vår sol – utan också kunnat mäta hur snabbt de rör sig för första gången, säger Theo Khouri, forskare vid Chalmers.
Snabbare bubblor än förväntat
Bubblorna på R Doradus verkar utveckla sig i en cykel som varar ungefär en månad. Det är snabbare än forskarna förväntade sig baserat på hur den här processen fungerar i solen.
− Vi vet ännu inte vad som är orsaken till skillnaden. Det verkar som att konvektionen förändras när en stjärna blir äldre på sätt som vi ännu inte förstår. Observationer som de som nu görs av R Doradus hjälper oss att förstå hur stjärnor som solen beter sig, även när de växer sig lika svala, stora och konvektiva som R Doradus, säger Wouter Vlemmings.
Fler kosmiska ledtrådar
Enligt forskarna kan avancerade radioteleskop på SKA-observatoriet i Sydafrika och Australien ge ännu mer kunskap framöver.
− Med SKA kommer vi att kunna få högupplösta observationer från R Doradus högre atmosfär. Vi vill se något som hittills inte har varit möjligt, nämligen hur stjärnans bubblor kan hjälpa till att skapa det flöde av gas i dess atmosfär som kallas stjärnvind. Det kommer att ge oss en bättre förståelse för hur det kosmiska ekosystemet fungerar, säger Chalmersforskaren Behzad Bojnordi Arbab.
