Các nhà thiên văn học sử dụng kính thiên văn cực lớn (VLT) của ESO đã lần đầu tiên trực tiếp quan sát được những nốt lồi lên trên bề mặt của một ngôi sao bên ngoài Hệ Mặt Trời của chúng ta - sao khổng lồ đỏ π1 Gruis. Hình ảnh nổi bật vừa thu được này từ thiết bị có tên là PIONIER hé lộ những nốt đối lưu trên bề mặt ngôi sao có đường kính gấp 350 lần Mặt Trời này. Mỗi nốt đối lưu này che phủ tới 1/4 đường kính của ngôi sao với chiều dài khoảng 120 triệu km.
Nằm cách Trái Đất khoảng 350 năm ánh sáng ở hướng của chòm sao Grus (Chim Sếu), π1 Gruis là một sao khổng lồ đỏ lạnh. Nó có khối lượng tương đương với Mặt Trời, nhưng lớn hơn 350 lần và sáng hơn hàng nghìn lần. Mặt Trời của chúng ta sẽ trở thành một sao khổng lồ đỏ tương tự như thế trong khoảng 5 tỷ năm nữa.
Một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đứng đầu bởi Claudia Paladini ở ESO đã sử dụng thiết bị PIONIER thuộc kính VLT của ESO để quan sát π1 Gruis với độ chi tiết cao nhất từng có. Họ thấy rằng bề mặt của sao khổng lồ đỏ này có một số khu vực đối lưu trải rộng tới 120 triệu km - khoảng 1/4 đường kính của ngôi sao - lớn hơn cả khoảng cách từ Mặt Trời tới Sao Kim.
Bề mặt (hay quang cầu) của nhiều sao khổng lồ bị bao bọc bởi bụi và điều đó cản trở việc quan sát. Tuy nhiên, trong trường hợp của π1 Gruis, mặc dù có sự có mặt của bụi, chúng không gây ra ảnh hưởng lớn tới những quan sát hồng ngoại mà các nhà khoa học thực hiện.
Khi π1 Gruis cạn hết hydro từ rất lâu trước đây, ngôi sao này đi tới cuối giai đoạn nhiệt hạch của nó. Nó co lại và đẩy nhiệt độ lên tới hơn 100 triệu độ. Nhiệt độ cực cao này đưa ngôi sao tới pha tiếp theo, bắt đầu nhiệt hạch heli để tạo thành những hạt nhân nặng hơn như carbon hay oxy. Năng lượng từ cái nhân nóng và đặc của nó làm lớp vỏ phồng lên như bong bóng với kích thước lớn gấp hàng trăm lần ban đầu. Ngôi sao mà chúng ta thấy hiện nay là một sao khổng lồ đỏ biến quang. Ngôi sao này đã trở thành ngôi sao đầu tiên của dạng đó được quan sát chi tiết bề mặt.
Để so sánh, quang cầu của Mặt Trời có chứa khoảng 2 triệu nốt đối lưu, với đường kính trinh bình khoảng 1.500 km. Sự chênh lệch lớn trong kích thước của các khu vực đối lưu ở hai ngôi sao có thể được giải thích một phần bởi trọng lực bề mặt của chúng. π1 Gruis có khối lượng chỉ khoảng 1,5 lần Mặt Trời nhưng lớn hơn rất nhiều, có nghĩa là trọng lực bề mặt của nó thấy hơn nhiều, dẫn tới việc cho phép tồn tại những nốt đối lưu lớn hơn rất nhiều.
Trong khi các sao có khối lượng quá 8 lần Mặt Trời kết thúc cuộc đời của chúng trong những vụ nổ supernova dữ dội, những sao nhẹ hơn như π1 Gruis thổi phòng và đẩy ra lớp ngoài của chúng và cuối cùng sẽ để lại một tinh vân hành tinh rực rỡ. Những nghiên cứu trước đây về ngôi sao này đã phát hiện ra một lớp vỏ vật chất bao quanh ngôi sao ở khoảng cách 0,9 năm ánh sáng. Giai đoạn này khá ngắn, chỉ kéo dài vài chục nghìn năm (so với vòng đời thường kéo dài vài tỷ năm của nó) - và những quan sát đã được thực hiện hé lộ một phương pháp mới để theo dõi giai đoạn này của các sao khổng lồ đỏ.
L.C
Theo Science Daily
