التسمية التوضيحية: سطح منكب الجوزاء في الأشعة تحت الحمراء القريبة عند 1.64 ميكرون في الطول الموجي ، تم الحصول عليها باستخدام مقياس التداخل IOTA (أريزونا). أعيد بناء الصورة باستخدام خوارزميتين مختلفتين ، والتي تعطي نفس التفاصيل ، 9 مللي ثانية (ماس). قطر النجم حوالي 45 مللي ثانية. الائتمان: حقوق الطبع والنشر 2010 Haubois / Perrin (LESIA، Observatoire de Paris)
حصل فريق دولي من علماء الفلك على صورة غير مسبوقة لسطح منكب الجوزاء العملاق الأحمر ، في كوكبة الجبار. تكشف الصورة عن وجود بقعتين عملاقتين تغطيان جزءًا كبيرًا من السطح. حجمها يعادل المسافة بين الأرض والشمس. توفر هذه الملاحظة أول إشارة قوية ومباشرة لوجود ظاهرة الحمل الحراري ، أي انتقال الحرارة عن طريق المادة المتحركة ، في نجم غير الشمس. توفر هذه النتيجة فهمًا أفضل لهيكل وتطور العمالقة الفائقة.
منكب الجوزاء هو عملاق أحمر يقع في كوكبة الجبار ، ويختلف تمامًا عن شمسنا. أولاً ، إنه نجم ضخم. إذا كان مركزًا لنظامنا الشمسي ، فإنه سيمتد إلى مدار كوكب المشتري. نظرًا لأن حجمها أكبر بـ 600 مرة من شمسنا ، فإنها تشع طاقة تزيد بنحو 100000 مرة. بالإضافة إلى ذلك ، مع عمر بضعة ملايين من السنين فقط ، فإن نجم منكب الجوزاء يقترب بالفعل من نهاية حياته وسرعان ما محكوم عليه بالانفجار على شكل مستعر أعظم. عندما يحدث ذلك ، يجب رؤية المستعر الأعظم بسهولة من الأرض ، حتى في وضح النهار.
لكننا نعلم الآن أن منكب الجوزاء لديه بعض أوجه التشابه مع الشمس ، حيث تحتوي أيضًا على بقع شمسية. يحتوي السطح على نقاط ساطعة ومظلمة ، وهي في الواقع مناطق عبارة عن بقع ساخنة وباردة على النجم. تظهر البقع بسبب الحمل الحراري ، أي انتقال الحرارة بواسطة تيارات المادة. يتم ملاحظة هذه الظاهرة كل يوم في الماء المغلي. على سطح الشمس ، هذه البقع معروفة ومرئية إلى حد ما. ومع ذلك ، فإن هذا ليس هو الحال على الإطلاق بالنسبة للنجوم الأخرى وخاصة النجوم العملاقة. لا يزال حجم هذه الهياكل الديناميكية وخصائصها الفيزيائية وعمرها غير معروف.
منكب الجوزاء هدف جيد لقياس التداخل لأن حجمه وسطوعه يسهل مراقبته. باستخدام تلسكوبات مصفوفة التلسكوب البصري بالأشعة تحت الحمراء (IOTA) في وقت واحد على جبل هوبكنز في أريزونا (تمت إزالته منذ ذلك الحين) ومرصد باريس (LESIA) ، تمكن علماء الفلك من الحصول على العديد من القياسات عالية الدقة. أتاح ذلك إعادة بناء صورة لسطح النجم بفضل خوارزميتين وبرامج كمبيوتر.
أعطت خوارزميتان مختلفتان نفس الصورة. أحدهما ابتكره إريك ثيبوت من مركز الأبحاث الفلكية في ليون (CRAL) والآخر طوره لوران موغنييه وسيرج ميمون من ONERA. تكشف الصورة النهائية سطح النجم بتفاصيل غير مسبوقة لم يسبق لها مثيل. تظهر بقعتان ساطعتان بوضوح بجوار مركز النجمة.
يُظهر تحليل سطوع البقع تباينًا قدره 500 درجة مقارنة بمتوسط درجة حرارة النجمة (3600 كلفن). أكبر الهيكلين له أبعاد مكافئة
إلى ربع قطر النجم (أو مسافة ونصف المسافة بين الأرض والشمس). يمثل هذا فرقًا واضحًا مع الشمس حيث تكون خلايا الحمل الحراري أدق بكثير ولا تصل إلى 1/20 من نصف قطر الشمس (عدد قليل من أنصاف أقطار الأرض). تتوافق هذه الخصائص مع فكرة البقع المضيئة الناتجة عن الحمل الحراري. تشكل هذه النتائج أول مؤشر قوي ومباشر لوجود الحمل الحراري على سطح نجم غير الشمس.
يمكن أن يلعب الحمل الحراري دورًا مهمًا في تفسير ظاهرة فقدان الكتلة وفي عمود الغاز العملاق الذي يتم طرده من منكب الجوزاء. تم اكتشاف الأخير من قبل فريق بقيادة بيير كيرفيلا من مرصد باريس ( اقرأ مقالتنا عن هذا الاكتشاف). من المحتمل أن تكون خلايا الحمل هي أصل عمليات إخراج الغاز الساخن.
يقول علماء الفلك إن هذا الاكتشاف الجديد يوفر رؤى جديدة للنجوم العملاقة ، مما يفتح مجالًا جديدًا للبحث.
المصادر: الخلاصة: arXiv ، ورق: 'تصوير السطح المتقطع لمنكب الجوزاء في النطاق H' ، 2009 ، A&A ، 508 ، 923 . مرصد باريس