Når vores sol begynder at dø, bliver den en rød gigant, når den løber tør for brintbrændstof i kernen. Vær dog ikke bekymret, dette vil ikke ske i yderligere 5 milliarder år. Men nu har astronomer været i stand til i detaljer at se døden af en sollignende stjerne omkring 550 lysår fra Jorden for at få et bedre greb om, hvad enden kan være for vores sol. Stjernen Chi Cygni er opsvulmet i størrelse og krider nu i sine dødsfald. Stjernen er begyndt at pulsere dramatisk ind og ud, bankede som et kæmpehjerte. Nye nærbilleder af overfladen på denne fjerne stjerne viser sine bankende bevægelser i hidtil uset detalje.
”Dette arbejde åbner et vindue mod vores sols skæbne fem milliarder år fra nu, hvor det snart vil være slut,” sagde Sylvestre Lacour fra Observatoire de Paris, der ledede et team af astronomer, der studerede Chi Cygni.
Forskerne sammenlignede stjernen med en bil, der var tom for gas. "Motoren" begynder at sputter og pulser. På Chi Cygni vises sputteringen som en lysende og dæmpning, forårsaget af stjernens sammentrækning og ekspansion.
For første gang har astronomer fotograferet disse dramatiske ændringer i detaljer.
”Vi har i det væsentlige skabt en animation af en pulserende stjerne ved hjælp af rigtige billeder,” sagde Lacour. ”Vores observationer viser, at pulseringen ikke kun er radial, men kommer med inhomogeniteter, ligesom den kæmpe hotspot, der optrådte med mindst radius.”
Stjerner på dette livsfase er kendt som Mira-variabler. Mens den pulserer, puster stjernen sine ydre lag, som om nogle hundrede tusind år vil skabe en smukt skinnende planetarisk tåge.
Chi Cygni-pulser en gang hver 408 dage. Ved sin mindste diameter på 300 millioner miles bliver den plettet med strålende pletter, da massive plumes af varmt plasma ruller overfladen, ligesom de granuler, der ses på vores soloverflade, men meget større. Efterhånden som den udvides, afkøles og dæmpes Chi Cygni og vokser til en diameter på 480 millioner miles - stor nok til at opsuge og tilberede vores solsystemets asteroidebælte.
Afbildning af variabelstjerner er en ekstremt vanskelig opgave. For det første gemmer Mira-variabler sig i en kompakt og tæt skal af støv og molekyler. For at studere den stjerneflade i skallen skal astronomer observere stjernerne i infrarødt lys, som gør det muligt for dem at se gennem skallen af molekyler og støv, ligesom røntgenbilleder gør det muligt for læger at se knogler i den menneskelige krop.
For det andet er disse stjerner meget langt væk og synes derfor meget små. Selvom de er enorme sammenlignet med solen, får afstanden dem til at synes ikke større end et lille hus på månen set fra Jorden. Traditionelle teleskoper mangler den rette opløsning. Følgelig vendte teamet sig mod en teknik kaldet interferometri, som involverer at kombinere lyset fra flere teleskoper for at give opløsning svarende til et teleskop lige så stort som afstanden imellem dem.
De brugte Smithsonian Astrophysical Observatory's Infrared Optical Telescope Array, eller IOTA, som var placeret ved Whipple Observatory på Mount Hopkins, Arizona.
”IOTA tilbød unikke egenskaber,” sagde medforfatter Marc Lacasse fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). ”Det gjorde det muligt for os at se detaljer på billederne, som er cirka 15 gange mindre, end det kan løses i billeder fra Hubble-rumteleskopet.”
Holdet anerkendte også nytten af de mange observationer, der årligt bidrages af amatørastronomer verden over, som blev leveret af American Association of Variable Star Observers (AAVSO).
I det kommende årti er udsigterne til ultraskarp billeddannelse aktiveret af interferometri spændende astronomer. Objekter, der indtil nu forekom punkterede, afslører gradvist deres sande natur. Stellar overflader, sorte hul tiltrædelsesskiver og planetdannende regioner omkring nyfødte stjerner, blev alle først og fremmest forstået gennem modeller. Interferometri lover at afsløre deres sande identitet og med dem nogle overraskelser.
De nye observationer af Chi Cygni rapporteres i 10. december-nummeret af The Astrophysical Journal.
Kilde: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
