Chú thích: Bề mặt của Betelgeuse trong vùng hồng ngoại gần ở bước sóng 1,64 micron, thu được bằng giao thoa kế IOTA (Arizona). Tín dụng: Bản quyền 2010 Haubois / Perrin (LESIA, Observatoire de Paris)
Một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đã thu được một hình ảnh chưa từng có về bề mặt của Betelgeuse siêu đỏ, trong chòm sao Orion. Hình ảnh cho thấy sự hiện diện của hai điểm sáng khổng lồ, bao phủ một phần lớn bề mặt. Kích thước của chúng tương đương với khoảng cách Trái đất-Mặt trời. Quan sát này cung cấp dấu hiệu mạnh mẽ và trực tiếp đầu tiên về sự hiện diện của hiện tượng đối lưu, vận chuyển nhiệt bằng vật chất chuyển động, trong một ngôi sao khác ngoài Mặt trời. Kết quả này cung cấp một sự hiểu biết tốt hơn về cấu trúc và sự tiến hóa của các siêu sao.
Betelgeuse là một siêu sao đỏ nằm trong chòm sao Orion, và khá khác biệt so với Mặt trời của chúng ta. Đầu tiên, nó là một ngôi sao khổng lồ. Nếu nó là trung tâm của Hệ Mặt trời, nó sẽ mở rộng đến quỹ đạo của Sao Mộc. Với kích thước lớn hơn 600 lần so với Mặt trời của chúng ta, nó tỏa ra năng lượng gấp khoảng 100.000 lần. Ngoài ra, với tuổi đời chỉ vài triệu năm, ngôi sao Betelgeuse đã gần hết tuổi thọ và sẽ sớm nổ tung như một siêu tân tinh. Khi đó, siêu tân tinh nên được nhìn thấy dễ dàng từ Trái đất, ngay cả trong ánh sáng ban ngày.
Nhưng bây giờ chúng ta biết Betelgeuse có một số điểm tương đồng với Mặt trời, vì nó cũng có các vết đen. Bề mặt có những điểm sáng và tối, thực sự là những vùng là những điểm nóng và lạnh trên ngôi sao. Các điểm xuất hiện do sự đối lưu, tức là sự vận chuyển nhiệt bằng dòng vật chất. Hiện tượng này được quan sát hàng ngày trong nước sôi. Trên bề mặt của Mặt trời, những đốm này khá nổi tiếng và có thể nhìn thấy. Tuy nhiên, nó hoàn toàn không phải là trường hợp của các ngôi sao khác và đặc biệt là các siêu sao. Kích thước, đặc điểm vật lý và tuổi thọ của các cấu trúc động này vẫn chưa được biết.
Betelgeuse là một mục tiêu tốt cho giao thoa kế vì kích thước và độ sáng của nó giúp dễ quan sát hơn. Sử dụng đồng thời ba kính viễn vọng của giao thoa kế Kính viễn vọng hồng ngoại (IOTA) trên Núi Hopkins ở Arizona (kể từ khi bị loại bỏ) và Đài thiên văn Paris (LESIA), các nhà thiên văn học có thể thu được nhiều phép đo có độ chính xác cao. Những thứ này giúp chúng ta có thể tái tạo lại hình ảnh của bề mặt ngôi sao nhờ hai thuật toán và chương trình máy tính.
Hai thuật toán khác nhau đã cho cùng một hình ảnh. Một cái được tạo bởi Eric Thiebaut từ Trung tâm nghiên cứu thiên văn của Lyon (CRAL) và cái kia được phát triển bởi Laurent Mugnier và Serge Meimon từ ONERA. Hình ảnh cuối cùng cho thấy bề mặt ngôi sao với những chi tiết chưa từng thấy, chưa từng thấy. Hai điểm sáng rõ ràng xuất hiện bên cạnh trung tâm của ngôi sao.
Phân tích độ sáng của các điểm cho thấy sự thay đổi 500 độ so với nhiệt độ trung bình của ngôi sao (3.600 Kelvin). Cấu trúc lớn nhất trong hai cấu trúc có kích thước tương đương
đến một phần tư đường kính sao (hoặc một và một nửa khoảng cách Trái đất-Mặt trời). Điều này đánh dấu một sự khác biệt rõ ràng với Mặt trời nơi các tế bào đối lưu mịn hơn nhiều và chỉ đạt gần 1/20 bán kính mặt trời (một vài bán kính Trái đất). Những đặc điểm này tương thích với ý tưởng về các điểm phát sáng được tạo ra bởi sự đối lưu. Những kết quả này tạo thành một dấu hiệu mạnh mẽ và trực tiếp đầu tiên về sự hiện diện của sự đối lưu trên bề mặt của một ngôi sao khác ngoài Mặt trời.
Sự đối lưu có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc giải thích hiện tượng tổn thất khối lượng và trong khối khí khổng lồ bị trục xuất khỏi Betelgeuse. Loại thứ hai đã được phát hiện bởi một nhóm do Pierre Kervella dẫn đầu từ Đài thiên văn Paris (đọc bài viết của chúng tôi về khám phá này). Các tế bào đối lưu có khả năng là nguồn gốc của sự phóng ra khí nóng.
Các nhà thiên văn học cho biết khám phá mới này cung cấp những hiểu biết mới về các ngôi sao siêu lớn, mở ra một lĩnh vực nghiên cứu mới.
Nguồn: Tóm tắt: arXiv, Giấy: Cảnh Hình ảnh bề mặt lốm đốm của Betelgeuse trong dải H, Rằng 2009, A & A, 508, 923. Đài thiên văn Paris
