“太阳75倍大气泡”恒星表面沸腾 首度捕捉到细节

天文学家捕捉到距离地球180光年剑鱼座R（R Doradus）恒星表面因对流运动产生气泡翻腾。（取自欧洲南方天文台官网）

距离地球180光年外，一颗恒星表面巨大又炙热的气泡因对流运动翻腾，这些气泡有太阳的75倍大，这是天文学家首次捕捉到太阳以外的恒星表面对流运动，获得够清楚的细节追踪运动过程。

欧洲南方天文台（ESO）11日说，这颗恒星名为“剑鱼座R（R Doradus）”，是一颗红巨星，去年7月、8月期间利用该机构共同拥有的智利“阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列望远镜（ALMA）”拍摄，以高解析度影像显示恒星表面正形成巨大的、炙热的气泡，然后沉入恒星内部。

研究报告11日在《自然（Nature）》期刊发表，首席作者、瑞典查默斯理工大学天文学与电浆物理学教授佛勒明斯（Wouter Vlemmings）说，“这是第一次能够如此详细地呈现一颗真实恒星沸腾中的表面”，研究原本的目标是要观察这颗恒星周围气体，希望发现预期会存在的对流泡泡，但没想到能够以如此细节看到，“而且实际看到它们的运动”。

恒星透过核融合在其核心产生能量，这些能量透过巨大又炙热气泡向外传递到恒星表面，气泡冷却后再沉入恒星内部，就像熔岩灯中的泡泡上下流动。在恒星核心形成的碳、氮等重元素透过对流运动分布到恒星其他地方，据信对流运动也会产生称为“恒星风”的粒子流，将这些元素送到宇宙，成为形成新恒星和行星的组成物质。

不过，此前科学家一直未能详细追踪太阳以外的恒星对流运动。位于剑鱼座（Dorado）的剑鱼座R，直径约为太阳的350倍，因其巨大的体积和距离地球相对较近，成为理想的观测目标。

报告共同作者、查默斯理工大学研究员霍里（Theo Khouri）说，在其他恒星上很难观察到对流运动，“现在我们不仅能直接看到对流颗粒，这些颗粒是太阳的75倍大！还能首次测量其运动速度。”

报告指出，剑鱼座R上这些气泡运动速度约每秒数十公里，比根据太阳对流运动所预期的速度还快，对流周期约为1个月。研究人员还不知道差异的原因，但似乎表示对流运动会随着恒星变老，发生一些还不为人了解的变化。

剑鱼座R的质量与太阳相似，因此，可能非常类似太阳50亿年后成为红巨星时的模样。佛勒明斯说，这类观测有助于了解如太阳这样的恒星，变得如剑鱼座R那样冰冷、巨大且充满气泡时的活动表现。