科学|天文学家首次发现太阳系外恒星表面细节，而且有巨大气泡科学

天文学家使用ESO的甚大望远镜直接观察到太阳系外恒星表面的颗粒化模式--老化的红巨星π1 Gruis 。

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这张来自Pionier仪器的新照片显示了这颗巨大恒星表面的对流细胞，它的直径是太阳直径的350倍，每个细胞覆盖了恒星直径的四分之一以上，直径约一亿二千万公里。这些新的研究结果将于本周发表在“自然”杂志上。
π1 Gruis位于距地球530光年的Grus(鹤)星座，是一个凉爽的红巨星。它的质量和我们的太阳差不多，但是它比我们的太阳大350倍，亮度是太阳的几千倍。大约五十亿年后，我们的太阳将膨胀成为一颗类似的红巨星。
由克劳迪娅·帕拉迪尼(ESO)领导的一个国际天文学家团队使用ESO超大型望远镜上的Pionier仪器对π1 Gruis进行了比以往任何时候都更详细的观测。他们发现，这个红巨星的表面只有几个对流细胞，或者说颗粒，每一个直径约一亿二千万公里--大约是恒星直径的四分之一。这些颗粒中只有一个会从太阳延伸到金星以外。许多巨大恒星的表面，称为光球，被尘埃遮蔽，这阻碍了观测。然而，在π1 Gruis的情况下，虽然尘埃离恒星很远，但它对新的红外观测没有显著的影响。
很久以前，当π1 Gruis耗尽氢燃料时，这颗古老的恒星停止了其核聚变的第一阶段。当能量耗尽时，它就会收缩，导致它的温度达到一亿度以上。这些极端的温度推动了恒星的下一个阶段，因为它开始将氦融合成更重的原子，如碳和氧。这颗极热的核心随后将恒星的外层驱逐出去，使其膨胀到原来大小的数百倍。我们今天看到的恒星是一个可变的红巨星。到目前为止，这些恒星从未被详细地成像过。
这张彩色的图片显示了明亮的一对恒星π1 Gruis(中右，非常红色)和π2 Gruis(中左，蓝白色)周围的天空。就在中心位置，明亮的螺旋星系IC 5201也是可见的，许多其他较暗的星系散布在这张广域图像上。

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相比之下，太阳的光球包含大约二百万个对流细胞，典型的直径只有1500公里。这两颗恒星对流细胞的巨大尺寸差异，部分可以通过它们不同的表面重力来解释。π1 Gruis的质量只有太阳的1.5倍，但要大得多，这就导致了表面重力的降低，并且只有几个非常大的颗粒。
【科学|天文学家首次发现太阳系外恒星表面细节，而且有巨大气泡】当恒星质量超过8个太阳质量时，它们的生命就会在剧烈的超新星爆炸中结束，而像这样质量较小的恒星则会逐渐排出外层，从而形成美丽的行星状星云。以前对π1 gruis的研究发现了距中心恒星0.9光年的物质壳，据认为是在大约20000年前被喷出的。这相对较短的一颗恒星的生命周期仅持续了数万年，而总体寿命为几十亿岁，这些观测结果揭示了一种探索这一瞬息万变的红巨星相位的新方法。