تصویری با جزئیات قابل‌توجه که با استفاده از آرایه میلی‌متری/زیرمیلی‌متری بزرگ آتاکاما (ALMA) به‌دست آمده سطح ناهموار ابط‌ الجوزا، ابرغول قرمز معروف صورت فلکی شکارچی (جبار) را نشان می‌دهد. رصدها وجود لکه‌های داغ و درخشان و نیز طرحی نامنظم و موج‌دار را نشان می‌دهد که به‌ واسطه حرکت‌های عظیم درون‌ ستاره‌ای شکل گرفته‌اند.

ابط‌الجوزای جوشان. این تصویر ALMA نمایانگر سطح زیرمیلی‌متری ابط‌ الجوزا است که شکل نامنظم و نواحی دارای گاز داغ‌تر را آشکار می‌کند. روشن‌ترین لکه، در بخش شمالِ‌شرقی ستاره، تقریباً در همان مکانی است که در رصدهای پیشین ALMA بیش از هفت سال پیش دیده شده بود و نشان‌دهنده این است که برخی ساختارهای موجود در جو ابط‌الجوزا می‌توانند زمانی به‌مراتب طولانی‌تر از آنچه مدل‌های کنونی همرفتی ستاره‌ای پیش‌بینی می‌کنند، پایدار بمانند. تصویر: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/W. Dent و همکاران.

ابط‌ الجوزا که تقریباً ۶۰۰ سال نوری از زمین فاصله دارد یکی از ابرغول‌های قرمز نزدیک به زمین است که شعاع آن حدود ۸۰۰ برابر شعاع خورشید است. اندازه عظیم آن به ALMA این امکان را می‌دهد تا ساختارهایی را در جو آن، که در بیشتر ستارگان از دید ما پنهان می‌ماند، شناسایی کند.

رصدهای جدید که در سال ۲۰۲۳ و با استفاده از پیکربندی ALMA با طولانی‌ترین خط پایه انجام شده، وضوحی در حدود ۷ میلی‌‌ثانیه قوسی فراهم کرده است. این رصدها جوی با دمای متوسط حدود K ۲۳۰۰ را آشکار کرده و دستِ‌کم دو ناحیه داغ‌تر در بخش‌های شمالِ‌شرقی و جنوبِ‌غربی قرص ستاره‌ای دیده می‌شود. درخشان‌ترین لکه داغ حدود ۸۰۰ کلوین داغ‌تر از گاز پیرامون خود است.

تصور می‌شود که این ساختارها با حرکت‌های همرفتی عظیم درون ابط‌ الجوزا ارتباط داشته باشد. گاز داغی که از لایه‌های درونی‌تر بالا می‌آید، هنگام رسیدن به جو بیرونی ستاره می‌تواند تکانه‌های شدیدی تولید کند که به ایجاد ویژگی‌های درخشان و ناهمواری که ALMA شناسایی کرده، منجر می‌شود.

یکی از یافته‌ها به‌طور ویژه محققان را شگفت‌زده کرده است. وقتی محققان رصدهای ۲۰۲۳ را با داده‌های مشابه ALMA که در ۲۰۱۵ به‌دست آمده بود، مقایسه کردند، مشخص شد که لکه داغ برجسته شمالِ‌شرقی تقریباً در همان مکان و با شدت مشابه دیده می‌شود. این یافته نشان می‌دهد که این ساختار دستِ‌کم هفت سال پایدار مانده است – به‌‌طور قابلِ‌توجهی بیشتر از طول عمر ساختارهای همرفتی بزرگی است که در مدل‌های کنونی پیش‌بینی شده است.

خودِ سطح ستاره نیز اصلاً کروی نیست. ALMA تغییرات را تا حدود ۶درصد در شعاع ظاهری آن اندازه‌گیری کرده است،‌ در حالی که تابش کم‌فروغ‌تر تا چندین برابر شعاع ستاره‌ای در جو ابط‌ الجوزا امتداد می‌یابد. رصد مولکول‌هایی همچون مونوکسیدسیلیکون (SiO) و مونوکسید کربن (CO) محیطی نامنظم‌تر و توده‌ای‌تر را در اطراف ستاره نشان می‌دهد.

با این که رصدها ارتباط مستقیمی را نشان نمی‌دهد، اما جهت‌گیری این لکه‌های داغ پایدار از منظر شواهد اخیر مبنی بر وجود ستاره همدم نزدیک ابط‌ الجوزا جالب است. رصدهای با وضوح بالا و مداوم ALMA می‌تواند مشخص کند که آیا این لکه‌های داغ ثابت باقی می‌مانند یا خیر و چه‌ ارتباطی با همرفت، از دست دادن جرم و ساختار جو گسترده ستاره دارند.

ابط‌ الجوزا به مراحل پایانی تحول خود نزدیک می‌شود و در نهایت به شکل یک ابرنواختر منفجر خواهد شد. بیل دنت (Bill Dent)، نویسنده اصلی مقاله و ستاره‌شناس ESO می‌گوید: «سرنوشت نهایی آن به‌صورت ابرنواختر باعث می‌شود دانستن اینکه اکنون واقعاً چه شکلی دارد جذاب باشد.»

منبع:

ALMA Reveals Long-Lived Hotspots on Betelgeuse’s Bubbling Surface