Los astrónomos que usan el Very Large Telescope de ESO han observado por primera vez patrones de granulación directamente en la superficie de una estrella fuera del Sistema Solar: el gigante rojo envejecido π1 Gruis. Esta notable nueva imagen del instrumento PIONIER revela las células convectivas que producenen la superficie de esta gran estrella, que tiene 350 veces el diámetro del Sol. Cada célula cubre más de un cuarto del diámetro de la estrella y mide unos 120 millones de kilómetros de ancho. Estos nuevos resultados se publican esta semana en la revista Nature.
Ubicado a 530 años luz de la Tierra en la constelación de Grus La Grulla, π 1 Gruis es un gigante rojo frío. Tiene aproximadamente la misma masa que nuestro Sol, pero es 350 veces más grande y varios miles de veces más brillante [1]. Nuestro Sol se hinchará para convertirse en una estrella gigante roja similar en aproximadamente cinco mil millones de años.
Un equipo internacional de astrónomos dirigido por Claudia Paladini ESO utilizó el instrumento PIONIER en el Very Large Telescope de ESO para observar π 1 Gruis con mayor detalle que nunca. Descubrieron que la superficie de este gigante rojo tiene solo unas pocas células convectivas, o gránulos, que tienen unos 120 millones de kilómetros de diámetro, aproximadamente un cuarto del diámetro de la estrella [2].Solo uno de estos gránulos se extendería desde el Sol hasta más allá de Venus. Las superficies, conocidas como fotosferas, de muchas estrellas gigantes están oscurecidas por el polvo, lo que dificulta las observaciones. Sin embargo, en el caso de π 1 Gruis, aunque el polvo está presente lejos de la estrella, no tiene un efecto significativo en las nuevas observaciones infrarrojas [3].
cuando π 1 Gruis se quedó sin hidrógeno para quemarse hace mucho tiempo, esta antigua estrella dejó la primera etapa de su programa de fusión nuclear. Se encogió al quedarse sin energía, haciendo que se calentara a más de 100 millones de grados. Estas temperaturas extremas alimentaron laLa siguiente fase de la estrella cuando comenzó a fusionar helio en átomos más pesados como el carbono y el oxígeno. Este núcleo intensamente caliente expulsó las capas externas de la estrella, haciendo que se volviera cientos de veces más grande que su tamaño original. La estrella que vemos hoy es ungigante rojo variable. Hasta ahora, la superficie de una de estas estrellas nunca antes había sido fotografiada en detalle.
En comparación, la fotosfera del Sol contiene alrededor de dos millones de células convectivas, con diámetros típicos de solo 1500 kilómetros. Las grandes diferencias de tamaño en las células convectivas de estas dos estrellas pueden explicarse en parte por su gravedad superficial variable. Π 1 Gruis es solo 1,5 veces la masa del Sol pero mucho más grande, lo que resulta en una gravedad superficial mucho más baja y solo unos pocos gránulos extremadamente grandes.
Mientras que las estrellas más masivas que ocho masas solares terminan sus vidas en explosiones de supernovas dramáticas, las estrellas menos masivas como esta expulsan gradualmente sus capas externas, dando como resultado hermosas nebulosas planetarias. Estudios previos de π 1 Gruis encontró una capa de material a 0.9 años luz de distancia de la estrella central, que se cree que fue expulsada hace unos 20,000 años. Este período relativamente corto en la vida de una estrella dura solo unas pocas decenas de miles de años, en comparación con elvida útil general de varios miles de millones, y estas observaciones revelan un nuevo método para sondear esta fugaz fase gigante roja.
Notas
[1] π 1 Gruis se nombra siguiendo el sistema de designación de Bayer. En 1603, el astrónomo alemán Johann Bayer clasificó 1564 estrellas, nombrándolas con una letra griega seguida del nombre de su constelación principal. Generalmente, a las estrellas se les asignaron letras griegas en orden aproximado de cuán brillanteaparecieron de la Tierra, con el Alpha α más brillante designado. La estrella más brillante de la constelación de Grus es, por lo tanto, Alpha Gruis.
π 1 Gruis es una de las atractivas parejas de estrellas de colores contrastantes que aparecen muy juntas en el cielo, y la otra naturalmente se llama π 2 Gruis. Son lo suficientemente brillantes como para verse bien en un par de binoculares. Thomas Brisbane se dio cuenta en la década de 1830 que π 1 Gruis también era un sistema estelar binario mucho más cercano. Annie Jump Cannon, acreditada con la creación del Esquema de Clasificación de Harvard, fue la primera en informar el espectro inusual de π 1 Gruis en 1895.
[2] Los gránulos son patrones de corrientes de convección en el plasma de una estrella. A medida que el plasma se calienta en el centro de la estrella, se expande y sube a la superficie, luego se enfría en los bordes exteriores, volviéndose más oscuro y más denso, ydesciende de nuevo al centro. Este proceso continúa durante miles de millones de años y desempeña un papel importante en muchos procesos astrofísicos, incluidos el transporte de energía, la pulsación, el viento estelar y las nubes de polvo en las enanas marrones.
[3] π 1 Gruis es uno de los miembros más brillantes de la rara clase S de estrellas que el astrónomo estadounidense Paul W. Merrill definió por primera vez para agrupar estrellas con espectros igualmente inusuales. Π 1 Gruis, R Andromedae y R Cygni se convirtieron en prototipos de este tipo. Ahora se sabe que sus espectros inusuales son el resultado del "proceso s" o "proceso de captura lenta de neutrones", responsables de la creación de la mitad de los elementos más pesadosque el hierro.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por ESO . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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