เมื่อพูดถึงการมองข้ามระบบสุริยะของเรานักดาราศาสตร์มักถูกบังคับให้ทฤษฎีเกี่ยวกับสิ่งที่พวกเขาไม่ทราบตามสิ่งที่พวกเขาทำ กล่าวโดยสรุปพวกเขาต้องพึ่งพาสิ่งที่เราเรียนรู้จากการศึกษาดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์จากระบบสุริยะของเราเองเพื่อที่จะคาดเดาได้ว่าระบบดาวดวงอื่น ๆ และร่างกายของพวกมันก่อตัวและวิวัฒนาการอย่างไร
ตัวอย่างเช่นนักดาราศาสตร์ได้เรียนรู้มากมายจากดวงอาทิตย์ของเราเกี่ยวกับการพาความร้อนมีบทบาทสำคัญในชีวิตของดาว จนถึงปัจจุบันพวกเขายังไม่สามารถทำการศึกษาอย่างละเอียดเกี่ยวกับพื้นผิวของดาวฤกษ์อื่นได้เนื่องจากระยะทางและปัจจัยที่คลุมเครือ อย่างไรก็ตามในประวัติศาสตร์ครั้งแรกทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติได้สร้างภาพที่มีรายละเอียดครั้งแรกของพื้นผิวของดาวยักษ์แดงซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 530 ปีแสง
การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ปรากฏในวารสารวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ ภายใต้ชื่อ "เซลล์แกรนูลขนาดใหญ่บนพื้นผิวของดาวยักษ์ uis Gruis" การศึกษานำโดย Claudia Paladini จากUniversité libre de Bruxelles และรวมถึงสมาชิกจากหอดูดาวยุโรปใต้, Université Nice Nice Sophia-Antipolis, มหาวิทยาลัยรัฐจอร์เจีย, มหาวิทยาลัย Grenoble Alpes, มหาวิทยาลัย Uppsala, มหาวิทยาลัยเวียนนาและมหาวิทยาลัย ของเอ็กซีเตอร์
เพื่อประโยชน์ในการศึกษาของพวกเขาทีมได้ใช้เครื่องเอกซ์เรย์แบบบูรณาการ - ออปติกใกล้วัตถุด้วยแสง (PIONIER) บนเครื่องมืออินเทอโรมิเตอร์ขนาดใหญ่ (VLTI) ของ ESO เพื่อสังเกตดาวที่เรียกว่าΠ¹ Gruis ตั้งอยู่ 530 ปีแสงจากโลกในกลุ่มดาว Grus (The Crane), Π1 Gruis เป็นดาวยักษ์แดงที่เยือกเย็น ในขณะที่มันมีมวลเท่ากันกับดวงอาทิตย์ของเรามันมีขนาดใหญ่กว่า 350 เท่าและสว่างหลายพันเท่า
นักดาราศาสตร์ได้พยายามเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณสมบัติการพาความร้อนและวิวัฒนาการของดวงดาวโดยการศึกษายักษ์ใหญ่สีแดงมานานหลายทศวรรษ นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นจากดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลักเมื่อพวกมันหมดเชื้อเพลิงไฮโดรเจนและขยายจนกลายเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางปกติหลายร้อยเท่า น่าเสียดายที่การศึกษาคุณสมบัติการพาความร้อนของดาวฤกษ์ที่มีมวลสูงที่สุดนั้นท้าทายเนื่องจากพื้นผิวของมันถูกบดบังด้วยฝุ่น
หลังจากได้รับข้อมูล interferometric บน ometric1 Gruis ในเดือนกันยายน 2014 ทีมงานพึ่งพาซอฟต์แวร์การสร้างภาพขึ้นใหม่และอัลกอริธึมในการเขียนภาพพื้นผิวของดาว สิ่งเหล่านี้ทำให้ทีมสามารถกำหนดรูปแบบการพาความร้อนของดาวโดยการเลือก“ แกรนูล” ซึ่งเป็นจุดเม็ดเล็ก ๆ บนพื้นผิวที่บ่งบอกถึงชั้นบนสุดของเซลล์พาความร้อน
นี่เป็นครั้งแรกที่ภาพดังกล่าวถูกสร้างขึ้นและแสดงถึงความก้าวหน้าครั้งสำคัญเมื่อเราเข้าใจว่าดาวมีอายุและวิวัฒนาการอย่างไร ในฐานะดร. Fabien Baron ผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่ Georgia State University และผู้ร่วมเขียนการศึกษาอธิบาย:
“ นี่เป็นครั้งแรกที่เรามีดาวยักษ์ดังกล่าวซึ่งถูกถ่ายภาพอย่างละเอียดด้วยรายละเอียดในระดับนั้นอย่างไม่น่าสงสัย เหตุผลมี จำกัด รายละเอียดที่เราสามารถดูได้ตามขนาดของกล้องโทรทรรศน์ที่ใช้สำหรับการสังเกต สำหรับบทความนี้เราใช้เครื่องวัดความเร็ว แสงจากกล้องโทรทรรศน์หลายตัวถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อเอาชนะขีด จำกัด ของกล้องโทรทรรศน์แต่ละตัวดังนั้นจึงได้ความละเอียดเทียบเท่ากล้องโทรทรรศน์ที่มีขนาดใหญ่กว่ามาก”
การศึกษาครั้งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเพราะΠ1 Gruis ในช่วงสุดท้ายของชีวิตและมีลักษณะคล้ายกับที่ดวงอาทิตย์ของเราจะมีลักษณะเช่นนี้เมื่อมันสิ้นสุดอายุขัยของมัน กล่าวอีกนัยหนึ่งเมื่อดวงอาทิตย์ของเราหมดเชื้อเพลิงไฮโดรเจนในเวลาประมาณห้าพันล้านปีมันจะขยายอย่างมีนัยสำคัญเพื่อกลายเป็นดาวยักษ์แดง ณ จุดนี้มันจะมีขนาดใหญ่พอที่จะครอบคลุม Mercury, Venus และบางทีแม้แต่ Earth
เป็นผลให้การศึกษาดาวดวงนี้จะทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจถึงกิจกรรมในอนาคตลักษณะและรูปลักษณ์ของดวงอาทิตย์ของเรา ตัวอย่างเช่นดวงอาทิตย์ของเรามีเซลล์ไหลเวียนประมาณสองล้านเซลล์ซึ่งโดยทั่วไปจะวัดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2,000 กม. (1243 ไมล์) จากการศึกษาของพวกเขาทีมประเมินว่าพื้นผิวของΠ1 Gruis มีรูปแบบการพาความร้อนที่ซับซ้อนโดยมีเม็ดขนาดประมาณ 1.2 x 10 ^ 8 กม. (62,137,119 ไมล์) ในแนวนอนหรือร้อยละ 27 ของเส้นผ่านศูนย์กลางของดาวฤกษ์
สิ่งนี้สอดคล้องกับสิ่งที่นักดาราศาสตร์คาดการณ์ไว้ซึ่งก็คือดาวยักษ์และดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ควรมีเซลล์ไหลเวียนขนาดใหญ่เพียงไม่กี่ดวงเนื่องจากแรงโน้มถ่วงพื้นผิวต่ำ ดังที่บารอนระบุไว้:
“ ภาพเหล่านี้มีความสำคัญเนื่องจากขนาดและจำนวนของเม็ดบนพื้นผิวนั้นเหมาะสมกับโมเดลที่ทำนายว่าเราควรจะเห็นอะไร นั่นบอกเราว่าแบบจำลองดาวของเราอยู่ไม่ไกลจากความเป็นจริง เราน่าจะถูกทางที่จะเข้าใจดาวเหล่านี้”
แผนที่รายละเอียดยังแสดงความแตกต่างของอุณหภูมิพื้นผิวซึ่งเห็นได้ชัดจากสีต่าง ๆ บนพื้นผิวของดาว สิ่งนี้สอดคล้องกับสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับดาวฤกษ์ซึ่งการแปรผันของอุณหภูมิเป็นตัวบ่งชี้กระบวนการที่เกิดขึ้นภายใน เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นและลดลงพื้นที่ที่ร้อนและของเหลวจะมีความสว่างมากขึ้น (ปรากฏเป็นสีขาว) ในขณะที่บริเวณที่เย็นกว่าและพื้นที่ทึบกว่าจะมืดกว่า (สีแดง)
เมื่อมองไปข้างหน้า Paladini และทีมของเธอต้องการสร้างภาพที่มีรายละเอียดมากขึ้นเกี่ยวกับพื้นผิวของดาวยักษ์ จุดประสงค์หลักของสิ่งนี้คือเพื่อให้สามารถติดตามวิวัฒนาการของแกรนูลเหล่านี้อย่างต่อเนื่องแทนที่จะได้เพียงแค่สแนปชอตของจุดต่าง ๆ ในเวลา
จากการศึกษาเหล่านี้และที่คล้ายกันเราไม่เพียง แต่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการก่อตัวและวิวัฒนาการของดาวประเภทต่าง ๆ ในจักรวาลของเรา เรามั่นใจว่าจะได้รับความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับระบบสุริยะของเรา
