• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
09.03.2024, 14:35
Даниил Сухинов
5,4 тыс

Необычное поведение Бетельгейзе объяснили «кипением» атмосферы звезды

❋ 4.7

Трехмерное моделирование красных сверхгигантов позволило международной команде астрофизиков лучше понять необычные наблюдательные данные, полученные от Бетельгейзе. В своей новой работе ученые показали, что такие наблюдения можно объяснить «кипением» или, точнее, крупномасштабным конвективным движением атмосферы звезды.

звезда
Результат моделирования «кипения» атмосферы Бетельгейзе / © Jing-Ze Ma et al, The Astrophysical Journal Letters (2024)

Бетельгейзе — одна из самых ярких звезд северного полушария и один из ближайших к Земле красных сверхгигантов. Во многом из-за расположения и размера она стала первой звездой после Солнца, для которой астрономы получили изображения диска и пятен на нём. Будь Бетельгейзе на месте нашего светила, ее атмосфера достигла бы орбиты Юпитера.

В последнее время Бетельгейзе привлекла к себе много внимания астрономов не только из-за изменения яркости, предвещающего взрыв сверхновой. Хоть взрыва и не случилось, а «великое затухание» объяснили рождением облака космической пыли, на этом странности не закончились. Наблюдения комплекса радиотелескопов ALMA, находящегося в пустыне Атакама, и последующая их интерпретация показали, что звезда вращается значительно быстрее, чем ученые ожидали от красного сверхгиганта.

В ходе эволюции большинство звезд постепенно расширяется и замедляется, чтобы сохранить свой угловой момент. Однако, учитывая наблюдательные данные ALMA, поверхность Бетельгейзе должна вращаться со скоростью более пяти километров в секунду, что на два порядка выше теоретических предсказаний. В качестве возможных объяснений исследователи выдвигали гипотезы поглощения либо соседней звезды, либо планеты.

Такая интерпретация не устроила международную группу астрофизиков под руководством специалистов из Института астрофизики Макса Планка. Исследователи предположили, что «кипящая» поверхность Бетельгейзе способна имитировать вращение. Чтобы это доказать, ученые провели трехмерное моделирование не вращающихся красных сверхгигантов, которое затем подвергли постобработке для предсказания вероятных изображений ALMA.

Анимация модели Бетельгейзе (слева) и ее обработка для предсказания вероятных изображений ALMA (по центру) в сравнении с реальными изображениями звезды (справа). На нижней панели — карты лучевых скоростей для полученных изображений. Как видно, не вращающуюся симуляцию «кипения» красного сверхгиганта можно легко принять за вращение звезды / © Jing-Ze Ma et al, The Astrophysical Journal Letters (2024)

В результате моделирования и обработки изображений астрофизики в 90 процентах случаев воспроизвели результат реальных наблюдений. Они получили изображения красных сверхгигантов со скоростью вращения поверхности в несколько километров в секунду. Результаты своей работы исследователи описали в статье, опубликованной в журнале The Astrophysical Journal Letters.

По словам авторов, своеобразная иллюзия возникает из-за того, что скопление кипящих конвективных потоков поднимается с одной стороны звезды, в то время как другая группа опускается с другой стороны. Из-за ограниченного разрешения телескопа ALMA такие конвективные движения атмосферы красного сверхгиганта будут размыты в реальных наблюдениях. Это приведет к появлению дипольного поля скоростей (когда одна часть объекта движется в сторону наблюдателя, а другая — от него) и иллюзии вращения звезды.

«Мы многого еще не понимаем в гигантских кипящих звездах, таких как Бетельгейзе. Как они на самом деле работают? Как они теряют массу? Какие молекулы могут образовываться в них? Почему Бетельгейзе внезапно стала менее яркой? Мы усердно работаем над тем, чтобы наши компьютерные симуляции становились все лучше и лучше. Однако, чтобы проверить наши модели, нам также нужны новые, невероятно детализированные наблюдения от таких телескопов, как ALMA», — заключили авторы нового исследования.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
27 ноября, 20:20
Максим Абдулаев

Японские биологи повторили античную технологию производства вина из изюма, чтобы выяснить механизм его брожения. Исследователи показали, что сушеный виноград, в отличие от свежего, накапливает на поверхности дикие дрожжи и способен превращать воду в алкоголь без внесения дополнительных заквасок.

27 ноября, 09:22
ПНИПУ

Фотополимер — специальный пластик для высокоточной 3D-печати. Часто применяется в ювелирном деле, медицине и особенно в литейной промышленности, позволяя создавать сложные детали с внутренними каналами, например, турбинные лопатки. Однако в процессе термообработки до 450°C, необходимой для выжигания прототипа, материал расширяется, вызывая микротрещины в керамической форме. Это приводит к браку при заливке металлом. Применяемые сегодня расчетные модели не учитывают, что при нагреве меняется вязкоупругое поведение фотополимера — сочетание его упругости и способности течь, — что и вызывает ошибки прогнозирования и производственные дефекты. Для решения этой проблемы ученые Пермского Политеха разработали принципиально новую программу, которая принимает в расчет оба этих ключевых параметра и предсказывает поведение пластика на 97%.

26 ноября, 12:39
Игорь Байдов

Что стало настоящим фундаментом власти — умение обрабатывать землю или контроль над некоторыми культурными растениями? Авторы нового исследования пришли к выводу, что появление первых крупных сообществ и государств зависело не от земледелия в целом, а от выращивания определенных злаков. Эти культуры было легко хранить и, еще важнее, невероятно просто облагать налогом, что и дало толчок появлению цивилизации.

21 ноября, 10:02
ПНИПУ

Так называемые зумеры и альфа, несмотря на молодой возраст, уже формируют ключевые поведенческие и потребительские тренды. Ученые Пермского Политеха рассказали, почему обозначение поколений начали с конца алфавита, как альфа и зумеры отличаются в способности к терпеливости, совмещении цифрового и реального «Я», подходу к профессиональной деятельности и отношении к финансам, какое мышление пришло на смену клиповому и как использование искусственного интеллекта повлияет на авторитет родителей.

26 ноября, 16:18
ФизТех

Коллектив российских ученых из МИРЭА — Российского технологического университета, Центра фотоники двумерных материалов МФТИ, Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН и ряда других ведущих научных центров провел глубокое исследование кристаллической структуры широко используемых пьезоэлектрических материалов на основе цирконата-титаната свинца. Используя метод рентгеноструктурного анализа, исследователи впервые смогли в деталях установить, как небольшие химические добавки кардинально меняют фазовый состав керамики и напрямую определяют ее электрофизические характеристики. Это открывает путь к целенаправленному дизайну «умных» материалов с заранее заданными свойствами для передовой электроники и сенсорики.

26 ноября, 17:00
Курчатовский институт

Фосфор – элемент, играющий ключевую роль в росте растений. В сельском хозяйстве он используется в составе многих минеральных удобрений. В то же время фосфор, содержащийся в сточных водах — серьезный загрязнитель, который при попадании в водоемы нарушает баланс экосистем и вызывает цветение водорослей. Ученые Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» и Южного федерального университета предложили новый экологичный способ выделения фосфора из сточных вод с помощью фотосинтезирующих микроорганизмов.

20 ноября, 13:12
Полина Меньшова

Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений.

8 ноября, 18:29
Адель Романова

По расчетам, большинство «гостей» из других звездных систем летят к Земле примерно со стороны созвездия Геркулес. Скорее всего, они время от времени падают на нашу планету, просто мы еще не научились это замечать. Как удалось вычислить, чаще всего они должны падать зимой и где-то в окрестностях экватора.

12 ноября, 10:47
Максим Абдулаев

Ученые открыли новый, ранее неизвестный способ передвижения бактерий по поверхностям, для которого не нужны жгутики. Эти микроорганизмы на краю колонии переваривают сахара, выделяют метаболиты и создают осмотическое давление. Оно вызывает микроскопическое «цунами», и на нем бактерии катятся вперед.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно