Astronomowie stworzyli pierwszy szczegółowy obraz powierzchni gwiazdy Antares, czerwonego nadolbrzyma w konstelacji Skorpiona. Ponadto uzyskano pierwszą mapę prędkości materii w gwiezdnej atmosferze - wcześniej takie mapy budowano tylko dla Słońca. Naukowcy odkryli nieoczekiwanie duże burzliwe regiony w powłoce gazowej Antares. Artykuł został opublikowany w czasopiśmie Nature.
Czerwone nadolbrzymy to masywne i bardzo duże gwiazdy, które opuściły główną sekwencję i znajdują się w zaawansowanym stadium ewolucji. Na tym etapie życia gwiazdy „puchną” i tworzą złożoną, wieloskładnikową atmosferę. Na przykład wiadomo, że w otoczce gazowej czerwonych nadolbrzymów znajdują się jasne plamy, a także, że w obrębie trzech promieni gwiazdowych współistnieją gorąca chromosfera (5-8 tysięcy kelwinów) i zimny gaz (<3500 kelwinów). Dynamika złożonej atmosfery tych gwiazd została już zbadana za pomocą spektroskopii ultrafioletowej i optycznej, ale dostarcza ona jedynie ogólnych informacji. W nowej pracy zastosowano inną metodę - pomiar prędkości ruchu materii w obwiedni gazowej za pomocą spektrogramów, obrazy widma ciała niebieskiego.
Zespół naukowców pod kierownictwem Keiichi Ohnaka z Northern Catholic University wykorzystał w tym celu interferometr Very Lagre Telescope (VLT) w Obserwatorium Paranal. Jest to zespół czterech oddzielnych teleskopów o długości 8,2 mi czterech pomocniczych teleskopów 1,8 m połączonych w jeden system. Razem tworzą wirtualny teleskop o równoważnej średnicy zwierciadła do 200 metrów. Ta metoda pozwala zobaczyć szczegóły o znacznie mniejszym rozmiarze kątowym niż jest to możliwe w przypadku każdego z teleskopów z osobna.
Korzystając z instrumentu AMBER, który działa w bliskiej podczerwieni, astronomowie uzyskali indywidualne obrazy powierzchni Antares. Porównując obrazy, naukowcy obliczyli różnicę prędkości gazu atmosferycznego w różnych punktach atmosfery oraz średnią prędkość ruchu materii na całej jej powierzchni. Rezultatem jest mapa względnych prędkości gazu atmosferycznego na całym dysku Antares - pierwsza taka mapa kiedykolwiek stworzona dla Słońca.
Naukowcy odkryli turbulentny gaz o niskiej gęstości w znacznie większych odległościach od centrum gwiazdy niż przewidywano. Doszli do wniosku, że te ruchy gazu nie mogą być spowodowane konwekcją, czyli ruchami materii na dużą skalę, gdy energia jest przenoszona z jądra gwiazdy do jej zewnętrznej atmosfery, jak ma to miejsce w przypadku wielu gwiazd. Prawdopodobnie w proces ten zaangażowany jest inny mechanizm, wciąż nieznany nauce. Zdjęcie wykonane przez astronomów nie jest pierwszym obrazem powierzchni gwiazdy. Nie tak dawno naukowcy korzystający z teleskopu ALMA uzyskali najbardziej szczegółowe zdjęcie innego czerwonego nadolbrzyma, gwiazdy Betelgeuse.
Christina Ulasovich