红色超巨星宇宙（红超巨星跳舞）

红色超巨星宇宙（红超巨星跳舞）这些地图显示，红超巨星的表面非常动态，具有随着时间的推移而起伏的块状气体结构，比其他表面区域辐射出更强烈的能量爆发。这些短暂但高强度的结构比恒星表面的其他部分更明亮，这会导致光心移动；如果一个明亮的结构在红超巨星的左侧突然爆发，光心也会向左移动。为了弄清为什么这些恒星如此摇摆不定，该团队创建了红超巨星表面的强度图，计算辐射测量值并使用流体动力学模拟来显示恒星 3D 皮肤的变化。天文学家通常可以通过确定恒星的光心或它发出的光的中心点来确定恒星的近乎精确的位置，这通常与它的重心或引力中心完美对齐。在大多数恒星中，光心占据固定位置。但在红超巨星中，这一点似乎在恒星上摇摆不定，随着时间的推移轻微地左右移动。这种运动使得很难确定恒星的重心，它提供了恒星的确切宇宙地址，并且不会像摇晃的照片中心那样四处移动。在这项新研究中，研究人员将跳舞的红超巨星与较小的主序星或处于其生命稳定阶段的恒星进行了比较。科学

它们产生的光会四处摆动，使它们难以确定。

艺术家对围绕红超巨星运行的系外行星的印象。远处的亮光来自遥远的同样大小的恒星

科学家们终于可以解释为什么一些大质量恒星似乎在天空中跳舞，即使它们实际上并没有移动：根据一项新的研究，这些恒星具有异常的气泡内脏，导致它们的表面摆动，从而改变了它们发出的光量。学习。

跳舞的星星被称为红超巨星，它们是巨大的恒星物体，在它们接近生命的尽头时会膨胀并冷却下来。这些恒星的质量大约是太阳的八倍，直径可达太阳的 700 倍，相当于太阳表面超出火星轨道（吞没水星、金星、地球和红星）过程中的行星）。然而，尽管它们身材魁梧，但这些缓慢垂死的庞然大物很难精确定位。

天文学家通常可以通过确定恒星的光心或它发出的光的中心点来确定恒星的近乎精确的位置，这通常与它的重心或引力中心完美对齐。在大多数恒星中，光心占据固定位置。但在红超巨星中，这一点似乎在恒星上摇摆不定，随着时间的推移轻微地左右移动。这种运动使得很难确定恒星的重心，它提供了恒星的确切宇宙地址，并且不会像摇晃的照片中心那样四处移动。

在这项新研究中，研究人员将跳舞的红超巨星与较小的主序星或处于其生命稳定阶段的恒星进行了比较。科学家们利用欧洲航天局盖亚空间天文台的数据观察 了英仙座星团中的恒星——这是一个恒星高度集中的区域，特别是红超巨星，距离太阳系约 7 500 光年。

“我们发现红超巨星的位置不确定性比其他恒星大得多，”该研究的合著者、夏威夷大学天文学家、德国慕尼黑天体、粒子和生物物理研究所所长罗尔夫·库德里茨基 (Rolf Kudritzki)说。在一份声明中。

为了弄清为什么这些恒星如此摇摆不定，该团队创建了红超巨星表面的强度图，计算辐射测量值并使用流体动力学模拟来显示恒星 3D 皮肤的变化。

这些地图显示，红超巨星的表面非常动态，具有随着时间的推移而起伏的块状气体结构，比其他表面区域辐射出更强烈的能量爆发。这些短暂但高强度的结构比恒星表面的其他部分更明亮，这会导致光心移动；如果一个明亮的结构在红超巨星的左侧突然爆发，光心也会向左移动。

图注：研究期间制作的表面图之一。该视频显示了表面如何在数月和数年内发生变化。与低强度的红色和黑色区域相比，浅橙色和黄色区域的强度更高，产生的光更多

红超巨星的巨大尺寸可以解释为什么会发生这种情况。大多数恒星的外壳由数千个相邻的对流单元组成——细长的旋转气体袋，主要是氢和氦，它们将更热的气体从恒星内部循环到其外表面，在那里它冷却并下沉，有点像气泡熔岩灯内。

但由于红超巨星的质量如此之大，它们表面的引力比其核心要弱得多。因此，它们的对流细胞比其他恒星大得多，占红超巨星实质半径的 20% 到 30% 之间，或者其直径的 40% 到 60% 之间。根据这项研究，更大的对流细胞可以将更多的气体输送到恒星表面，这就是产生强烈明亮结构的原因，这些结构负责它们的光心移动。

该团队的数据显示，这些表面结构的大小可以变化，这决定了它们能停留多长时间。“最大的结构在几个月甚至几年的时间尺度上进化，而较小的结构在几周内进化，”主要研究作者、法国尼斯拉格朗日实验室和马克斯普朗克天体物理研究所的天文学家安德里亚·基亚瓦萨 (Andrea Chiavassa)。 MPIA）在慕尼黑，在声明中说。他补充说，这意味着恒星光心的位置不断变化。

这段视频展示了红超巨星的光心如何随时间移动，使其看起来在太空中摇晃

天文学家怀疑红超巨星在星系演化中扮演着重要角色；巨大的星体喷出大量的气体和重元素，这些气体和重元素对于新恒星和系外行星的诞生非常重要。超巨星明亮而巨大的表面结构可能在喷射这些重要物质方面发挥了作用，未来对恒星摆动的研究可能有助于准确解决这种情况的发生。

“天空中红超巨星的舞蹈模式可以让我们更多地了解它们沸腾的信封，”研究合著者兼 MPIA 主任塞尔玛·德明克在声明中说。“我们将能够提取有关恒星动力学的重要信息，并更好地了解导致这些恒星强烈对流的物理过程。”