Gökbilimcilerden oluşan uluslararası bir ekip yaptığı çalışma ile, Güneş Sistemi‘nin dışında dev bir yıldız yüzeyinin ilk ayrıntılı görüntülerini ortaya koydu. Yıldızın yüzeyinde son zamanlarda yayınlanan konveksiyon hücreler ya da granüller olarak bilinen hareketli malzemenin karmaşık alanlarına sahip neredeyse dairesel, tozsuz bir atmosfere rastlandı.
Π1Gruis adındaki dev yıldız, Güney Yarım Küre‘de görülebilen Grus takımyıldızı (vinç için Latin, bir tür kuş) yıldızlarından biridir. Hayatının son büyük evresinde evrimleşmiş bir yıldız olan π1Gruis, Güneş‘ten 350 kat daha büyüktür. Beş milyar yıl boyunca Güneş’in hayatının sonunda ne olacağına benzemektedir. Bu yıldızın incelenmesinin, bilim insanlarının Güneş‘in gelecek faaliyeti, özellikleri ve görünümü hakkında fikir sahibi olmalarını sağlayacağı bekleniyor.
Gazların ve sıvıların içindeki moleküllerin yığın hareketi nedeniyle taşınmasının konveksiyonu, enerji nakli, titreşim ve rüzgar gibi astrofizik süreçlerde önemli bir rol oynamaktadır.
Güneş yaklaşık 2 milyon kilogramlık konvektif hücrelere sahiptir. Ancak teorisyenler dev ve süper büyük yıldızların düşük yüzey ağırlığından dolayı yalnızca birkaç büyük konvektif hücresi bulunduğuna inanmaktadır. En gelişmiş ve süper büyük yıldızların konveksiyon özelliklerini (örneğin, granüllerin büyüklüğü) belirlemek, yüzeyleri sıkça tozla örtülü olduğundan zordur.
Bu araştırmada, araştırmacılar dev π1Gruis yüzeyinin karmaşık bir konvektif modeline sahip olduğunu ve tipik granülün yatay olarak 1.2 x 10 ^ 11 metre veya yıldızın çapının yüzde 27’sini ölçtüğünü keşfetti. Elde edilen bulgular Nature Dergisi‘nde yayınlandı.
Georgia State Üniversitesi Fizik ve Astronomi Bölümü Doçent’lerinden Dr. Fabien Baron, “Burada önemli olan, ayrıntılarla net bir şekilde görüntülenen ilk dev yıldız olmasıdır. Gözlem için kullanılan teleskopun büyüklüğüne dayanarak görebildiğimiz ayrıntılarda bir sınır var. Çünkü bu kağıt için bir interferometre kullandık. Her teleskoptan gelen ışık, teleskopların sınırını aşmak için birleştirildi. Çok daha büyük bir teleskopun çözünürlüğüne eşdeğer bir çözünürlük elde edildi. ” dedi.
Yıldız π1Gruis, Eylül 2014’te Şili’de dört kombine teleskop bulunan PIONIER aleti ile gözlemlendi. Görüntüler oluşturma konusunda uzmanlaşmış olan Baron, yıldız yüzeyinin görüntülerini oluşturmak için interferometrik verileri, görüntü yeniden yapılandırma yazılımını ve algoritmaları kullandı. Buluş, Interferometri astronomi için nispeten yeni ve Georgia Devlet Yüksek Açısal Çözünürlük Astronomi dizisi Merkezi, 2007’de Güneş‘e benzer bir yıldız görüntüsü için interferometri kullanan ilk tesis oldu.
Bu çalışmada Ekibin başında Dr. Fabien Baron aynı zamanda dev yıldızlardaki granüllerin özellikleriyle ilgili teorileri doğrulayan ilk kişi oldu.
Baron, “Bu görüntüler önemlidir. Çünkü yüzeydeki granüllerin sayısı, neyi görmemiz gerektiğini tahmin eden modellerle çok iyi uyuşmaktadır. Bu bize yıldız modellerinin gerçeklerden uzak olmadığını ve bu tür yıldızları anlamak için muhtemelen doğru yolda olduğumuzu söylüyor.”dedi.
Ayrıntılı görüntüler yıldızın yüzeyinde değişen sıcaklıklara karşılık gelen farklı renkler de gösterdi. Bir yıldızın yüzey sıcaklığı aynı değildir. Yüzeyi ip uçlarımızı kullanarak iç kısımlarını anlamamızı sağlar. Sıcaklıklar yükselir, ancak sıcaklık düştükçe, daha sıcak, daha akışkan alanlar daha parlak renkler (beyaz gibi) olur. Daha serin, daha yoğun alanlar daha koyu renklere (kırmızı gibi) dönüşür.
Gelecekte, araştırmacılar dev yıldızların yüzeyini daha ayrıntılı olarak görmek ve bu granüllerin evrimini yalnızca enstantane görüntüler yerine sürekli olarak takip etmek istiyorlar.