比我们的太阳大 75 倍的气泡在这颗遥远的恒星表面沸腾

在 180 光年外的一颗恒星上，天文学家刚刚对由于内部热量不断循环而发生的表面变化进行了成像。

由此产生的三个快照代表了 R Doradus 星上两周的变化模式，R Doradus 是一颗比太阳宽近 350 倍的红巨星，在经历其生命周期的最后阶段时，它因对流而翻腾和沸腾。

这项新研究标志着人类首次能够在我们太阳系中心的恒星以外的恒星中对这一过程进行成像。天文学家在 R Doradus 表面绘制的变化代表了巨大的加热气体气泡，其大小是我们太阳的 75 倍，上升到表面并再次下沉，时间尺度比天文学家预期的要短得多。

“这是第一次以这种方式显示真实恒星的冒泡表面，”天文学家 Wouter Vlemmings 说瑞典查尔姆斯理工大学。“我们从来没有想过数据的质量如此之高，以至于我们可以看到恒星表面对流的如此多细节。”

如果我们想了解太阳以外的恒星的表面变化，R Doradus 是一个完美的研究对象。它非常大，这意味着有更多的表面积。这颗恒星的活动也更大。要在相对较短的星际距离上看到重要的细节水平，更大的尺寸和更大的动作将更容易成像。

我们知道恒星具有对流过程，因为核心中产生的热量向外吹向表面。在太阳上，我们在往往存在的对流颗粒中看到这一点1,000 公里（620 英里），比德克萨斯州小一点。它们从中心沸腾，然后在边缘脱落，持续约 20 分钟后才消散。

在更深的地方，造粒发生在更大的规模上。中颗粒是直径在 5,000 到 10,000 公里之间的颗粒，使用寿命约为 3 小时。和超级颗粒测量范围约为 32,000 公里，并停留约 20 小时。

Vlemmings 和他的同事们利用智利强大的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列望远镜，希望在另一颗远离太阳系的恒星中辨别这一过程的细节。他们的结果令人震惊。

“对流创造了在我们的太阳表面看到的美丽颗粒结构，但在其他恒星上很难看到，”天文学家 Theo Khouri 说查尔姆斯理工大学。

“有了 ALMA，我们现在不仅能够直接看到对流颗粒——其大小是我们太阳的 75 倍！——而且还测量他们第一次移动的速度。

对流颗粒很大，研究人员并不完全确定原因。R Doradus 上的颗粒可以是相当于中颗粒或超颗粒的红巨星，或者是红巨星特有的不同种类的颗粒。它们也可以是不同种类的颗粒叠加以提供明显的效果。

在这一点上，我们不能做的是将 R Doradus 上的颗粒直接与太阳的任何已知行为对应起来。我们知道它们涉及对流，但目前尚不清楚是什么使颗粒如此巨大。

此外，在 R Doradus 上看到的颗粒似乎有一个月左右的周期，考虑到我们在太阳上观察到的情况，这比预期的要快得多。

但红巨星与太阳有很大不同，太阳正处于其寿命的中间。红巨星是指那些中心氢耗尽并由壳燃烧提供动力的恒星，即氢在核心周围的壳中聚变。这个过程使星星膨胀到其原始大小的许多倍。天文学家预测，太阳的红巨星阶段将看到它可能扩展到火星.

因为我们从如此远的距离所能观察到的东西是有限的，所以我们对红巨星有很多不了解的地方。与太阳颗粒相比，对流颗粒的寿命非常短，在恒星生命的这个后期可能只是平常。

“我们还不知道造成这种差异的原因是什么。似乎对流会随着恒星年龄的增长而以我们还不了解的方式发生变化。Vlemmings 说.

R Doradus 的图像代表了理解这些奇特变化的第一步，也是非常重要的一步。

该研究已发表在自然界.

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