Így fortyog egy vörös óriáscsillag a Daru csillagképben

A Daru (Grus) csillagkép tőlünk 350 fényévre lévő csillaga egy hűvös vörös óriás. Tömege hasonló a Napéhoz, ám átmérője 350-szer nagyobb annál, és több ezerszer fényesebb is nála. Ötmilliárd év múlva a mi Napunk is hasonló vörös óriássá fog felfúvódni.

A Claudia Paladini (Európai Déli Obszervatórium – ESO) által vezetett nemzetközi kutatócsoport Az ESO VLT távcsőrendszerének PIONEER interferometrikus műszerével minden korábbinál részletesebben, nagyobb felbontással figyelte meg a Gruis csillagot. A mérési eredmények azt mutatják, hogy ennek a vörös óriásnak a felszínét mindössze néhány konvektív cella, vagyis granula borítja. Ezek mindegyike mintegy 120 millió km átmérőjű, vagyis a csillag átmérőjének egynegyede. Egyetlen ilyen cella a Naptól a Vénuszon túlig érne. Az óriáscsillagok felszínét, azaz fotoszféráját gyakran a megfigyelésüket megnehezítő por takarja el előlünk. Bár a Gruis körül is található por nagyobb távolságban, ennek nincs különösebb hatása az infravörös megfigyelésekre.

Az Európai Déli Obszervatórium (ESO) VLT távcsőrendszerével a csillagászok most először figyelték meg közvetlenül egy Naprendszeren túli csillag – a Gruis idős vörös óriás – felszíni granulációját. A PIONEER műszer különleges új felvételén láthatóvá válnak a konvektív cellák egy hatalmas, a Napnál 350-szer nagyobb átmérőjű csillag felszínén. Az egyes cellák jellemző mérete a csillag átmérőjének egynegyede, vagyis mintegy 120 millió km. Az új eredményeket a Nature folyóirat közli.

Amikor régen a Gruis magjából elfogyott a hidrogén üzemanyag, az idős csillag életében lezárult egy korszak. A mag az energiatermelés leállása miatt összehúzódásnak indult, amitől 100 millió Celsius fok fölé hevült. Ezen a hatalmas hőfokon beindult az atommagfúzió második fázisa, amiben a hélium alakult még nehezebb elemekké, főleg szénné és oxigénné. A rendkívül forró mag felfúvódásra késztette a csillag külső rétegeit, amitől az égitest eredeti méretének több százszorosára tágult. A csillag, amit ma látunk, egy vörös óriás változócsillag. Ez idáig egyetlen ilyen csillag felszínét sem sikerült részletesen megfigyelni.

Összehasonlításképp a Nap felszínén mintegy kétmillió konvektív cella számlálható meg, melyek jellemző mérete csupán 1500 km. A két csillag konvekciója közötti óriási különbség nagyrészt a felszíni gravitáció különbségével magyarázható. Habár a Gruis tömege másfélszerese a Napénak, ám sokkal nagyobb átmérője miatt a felszínén a gravitáció a Napénak töredéke csupán. Ennek tulajdonítható, hogy mindössze néhány, ám hatalmas konvektív cella borítja.

Míg a Napnál legalább nyolcszor nagyobb kezdeti tömegű csillagok életüket látványos szupernóva-robbanással fejezik be, addig a kisebb kezdeti tömegű csillagok, mint ez is, fokozatosan lefújják a külső rétegeiket, gyönyörű planetáris ködöket hozva létre. A Gruist korábban vizsgálva a csillagászok már kimutattak egy anyagburkot 0,9 fényévre a csillagtól, ami feltehetőleg 20 ezer éve dobódott le. Ez a csillag életében viszonylag rövid periódus mindössze néhány tízezer évig tart – összehasonlításul a teljes élettartamuk milliárd években mérhető. Az itt bemutatott vizsgálati módszer új lehetőséget jelent ennek a múló vörös óriás állapotnak a tanulmányozására.