رصدهای آرایه میلی‌متری/زیرمیلی‌متری آتاکاما (ALMA) سطح ناپایدار ستاره ابرغول قرمز بتل‌گز را با وضوحی کم‌سابقه نقشه‌برداری کرده‌اند؛ الگوهای موج‌دار و نقاط داغی که نشان‌دهنده همرفت‌های عظیم پلاسما و شوک‌های محیطی در جو ستاره‌اند.

اهمیت تصاویر

بتل‌گز که حدود 600 سال نوری فاصله دارد، به‌خاطر احتمال نزدیک شدن به مرحله فروپاشی و تبدیل شدن به یک فوق‌نواختر مورد توجه است. تصویرسازی دقیق سطح و جو این ستاره ابزار مستقیمی برای بررسی فرایندهای همرفت، انتقال جرم و دینامیک جو در مراحل پایانی زندگی یک ابرغول فراهم می‌آورد.

مشاهدات ALMA در 2023

داده‌های ALMA نقاط درخشان و ساختارهای موج‌داری روی قرص ستاره نشان می‌دهند. تیم پژوهشی میانگین دمای جو خارجی را حدود 2030 درجه سانتی‌گراد برآورد کرده و دست‌کم دو ناحیه محلی یافت که حدود 530 درجه سانتی‌گراد داغ‌تر از محیط پیرامون‌اند.

تصویر ALMA از سطح بتل‌گز با نقاط داغ و بافت موج‌دار

نتایج کلیدی

  • پراکنش دمایی غیر‌یکنواخت که نشان‌دهنده ستون‌های همرفتی و شوک‌های داخلی است.
  • شناسایی نقاط داغ با پایداری زمانی غیرمنتظره نسبت به پیش‌بینی مدل‌های مرسوم.
  • الگوهای فضایی که امکان تاثیر یک همدم دور یا آشفتگی‌های دینامیکی بیرونی را مطرح می‌کنند.

پایداری یک نقطه داغ؛ چالشی برای مدل‌های همرفت

مقایسه داده‌های 2023 با مشاهدات 2015 نشان می‌دهد یکی از نقاط داغ در نیم‌کره شمال‌شرقی قرص حداقل به مدت 7 سال باقی مانده است. چنین پایداری زمانی فراتر از آن است که مدل‌های فعلی همرفت ستاره‌ای پیش‌بینی می‌کنند و نیاز به بازبینی یا افزودن فیزیک جدید در مدل‌ها را مطرح می‌کند.

مقایسه تصویری از تغییرات سطح بتل‌گز بین سال‌ها

سرنخ‌هایی درباره وجود همدم

جهت‌گیری و توزیع نقاط داغ با الگوهایی که از اختلالات گرانشی یا تحرک‌های بیرونی پشتیبانی می‌کنند، سازگاری دارد. وجود یک ستاره همراه دور می‌تواند جریان‌های گازی و میدان‌های دینامیکیِ بیرونی را دگرگون کند و به شکل‌گیری ویژگی‌های ناپایدار در قرص ستاره منجر شود.

انتشار نتایج و منابع

این نتایج توسط تیمی به رهبری بیل دنت از مرصد جنوبی اروپایی (ESO) آماده شده و برای انتشار به مجله Astronomy & Astrophysics ارسال شده‌اند. متن کامل نیز روی arXiv در دسترس قرار دارد.

گام‌های بعدی رصدگران

  • ادامه پایش با ALMA برای رهگیری تکامل نقاط داغ و بررسی پیوند آن‌ها با ریزش جرم.
  • ادغام داده‌ها با مشاهدات در طول‌موج‌های دیگر و ساخت مدل‌های سه‌بعدی جو ستاره.
  • جستجوی نشانه‌های پیش‌رونده که احتمال فروپاشی نهایی را تقویت کنند.
نقشه دمایی فرضی از جو بتل‌گز نشان‌دهنده نقاط داغ

رصدهای دقیق‌تر نه تنها زمان‌بندی احتمالی یک فوق‌نواختر را روشن‌تر می‌کنند، بلکه مدل‌های همرفت و انتقال جرم در ستارگان ابرعظیم را نیز بازتعریف می‌سازند. ادامه کار گروه‌های رصدی در سال‌های آینده دیدگاه‌های جدیدی نسبت به مراحل پایانی زندگی این نوع ستارگان فراهم خواهد کرد.

برای مطالعه بیشتر: بتل‌گز در ویکی‌پدیا، وب‌سایت رسمی ALMA و ESO.