Cuando se trata de mirar más allá de nuestro Sistema Solar, los astrónomos a menudo se ven obligados a teorizar sobre lo que no saben en función de lo que hacen. En resumen, tienen que confiar en lo que hemos aprendido al estudiar el Sol y los planetas de nuestro propio Sistema Solar para hacer conjeturas educadas sobre cómo se formaron y evolucionaron otros sistemas estelares y sus respectivos cuerpos.
Por ejemplo, los astrónomos han aprendido mucho de nuestro Sol acerca de cómo la convección juega un papel importante en la vida de las estrellas. Hasta ahora, no han podido realizar estudios detallados de las superficies de otras estrellas debido a sus distancias y factores de oscurecimiento. Sin embargo, en un primer momento histórico, un equipo internacional de científicos creó recientemente las primeras imágenes detalladas de la superficie de una estrella gigante roja ubicada a unos 530 años luz de distancia.
El estudio apareció recientemente en la revista científica.Naturaleza bajo el título "Grandes células de granulación en la superficie de la estrella gigante Π¹ Gruis". El estudio fue dirigido por Claudia Paladini, de la Universidad Libre de Bruselas, e incluyó miembros del Observatorio Europeo Austral, la Universidad de Niza, Sophia-Antipolis, la Universidad Estatal de Georgia, la Universidad Grenoble Alpes, la Universidad de Uppsala, la Universidad de Viena y la Universidad. de Exeter
En aras de su estudio, el equipo utilizó el instrumento de precisión de imágenes de infrarrojo cercano (PIONIER) de precisión integrada en el interferómetro del telescopio muy grande de ESO (VLTI) para observar la estrella conocida como Π¹ Gruis. Ubicado a 530 años luz de la Tierra en la constelación de Grus (The Crane), Π1 Gruis es un gigante rojo genial. Si bien es la misma masa que nuestro Sol, es 350 veces más grande y varios miles de veces más brillante.
Durante décadas, los astrónomos han tratado de aprender más sobre las propiedades de convección y la evolución de las estrellas mediante el estudio de los gigantes rojos. Estos son los que se convierten en estrellas de secuencia principal una vez que han agotado su combustible de hidrógeno y se expanden hasta convertirse en cientos de veces su diámetro normal. Desafortunadamente, estudiar las propiedades de convección de la mayoría de las estrellas supergigantes ha sido un desafío porque sus superficies están frecuentemente oscurecidas por el polvo.
Después de obtener datos interferométricos en Π1 En septiembre de 2014, el equipo confió en el software de reconstrucción de imágenes y algoritmos para componer imágenes de la superficie de la estrella. Esto permitió al equipo determinar los patrones de convección de la estrella seleccionando sus "gránulos", las grandes manchas granuladas en la superficie que indican la parte superior de una celda convectiva.
Esta fue la primera vez que se crearon esas imágenes, y representan un gran avance en lo que respecta a nuestra comprensión de cómo las estrellas envejecen y evolucionan. Como explicó el Dr. Fabien Baron, profesor asistente de la Universidad Estatal de Georgia y coautor del estudio:
“Esta es la primera vez que tenemos una estrella tan gigante que se muestra claramente con ese nivel de detalles. La razón es que hay un límite en los detalles que podemos ver en función del tamaño del telescopio utilizado para las observaciones. Para este artículo, usamos un interferómetro. La luz de varios telescopios se combina para superar el límite de cada telescopio, logrando así una resolución equivalente a la de un telescopio mucho más grande ".
Este estudio es especialmente significativo porque Π1 Gruis en la última fase importante de la vida y se asemeja a cómo se verá nuestro Sol cuando esté al final de su vida útil. En otras palabras, cuando nuestro Sol agote su combustible de hidrógeno en aproximadamente cinco mil millones de años, se expandirá significativamente para convertirse en una estrella gigante roja. En este punto, será lo suficientemente grande como para abarcar a Mercurio, Venus y tal vez incluso la Tierra.
Como resultado, estudiar esta estrella les dará a los científicos una idea de la actividad futura, las características y la apariencia de nuestro Sol. Por ejemplo, nuestro Sol tiene alrededor de dos millones de células convectivas que típicamente miden 2.000 km (1243 mi) de diámetro. Según su estudio, el equipo estima que la superficie de Π1 Gruis tiene un patrón convectivo complejo, con gránulos que miden aproximadamente 1.2 x 10 ^ 8 km (62,137,119 mi) horizontalmente o el 27 por ciento del diámetro de la estrella.
Esto es consistente con lo que los astrónomos han predicho, que era que las estrellas gigantes y supergigantes solo deberían tener unas pocas células convectivas grandes debido a su baja gravedad superficial. Como Barón indicó:
“Estas imágenes son importantes porque el tamaño y la cantidad de gránulos en la superficie en realidad encajan muy bien con modelos que predicen lo que deberíamos estar viendo. Eso nos dice que nuestros modelos de estrellas no están lejos de la realidad. Probablemente estamos en el camino correcto para entender este tipo de estrellas ".
El mapa detallado también indicó diferencias en la temperatura de la superficie, que fueron evidentes a partir de los diferentes colores en la superficie de la estrella. Esto también es consistente con lo que sabemos sobre las estrellas, donde las variaciones de temperatura son indicativas de los procesos que tienen lugar dentro. A medida que las temperaturas suben y bajan, las áreas más cálidas y fluidas se vuelven más brillantes (aparecen en blanco) mientras que las áreas más frías y densas se vuelven más oscuras (rojo).
Mirando hacia el futuro, Paladini y su equipo quieren crear imágenes aún más detalladas de la superficie de las estrellas gigantes. El objetivo principal de esto es poder seguir la evolución de estos gránulos continuamente, en lugar de simplemente obtener instantáneas de diferentes puntos en el tiempo.
De estos y otros estudios similares, no solo es probable que aprendamos más sobre la formación y evolución de diferentes tipos de estrellas en nuestro Universo; También estamos seguros de obtener una mejor comprensión de lo que nuestro Sistema Solar está en.
