Untuk pertama kalinya, para astronom telah melihat gelembung-gelembung raksasa berkeliaran ke permukaan bintang di luar tata surya kita. Setiap gelembung besar begitu besar sehingga akan memanjang dari matahari kita ke Venus.
Raksasa merah Pi1 Gruis.Para astronom menggunakan ESO's Very Large Telescope dengan instrumen PIONIER untuk melihat sel-sel konvektif pada permukaannya. Setiap sel mencakup lebih dari seperempat dari diameter bintang dan sekitar 120 juta mil (120 juta km). Gambar melalui ESO.
Dengan hanya beberapa pengecualian, selama berabad-abad, apakah menggunakan mata saja atau teleskop, para astronom telah melihat bintang sebagai pinpoint. Bintang adalah bola gas yang sangat besar, bersinar dengan kuat ke angkasa melalui reaksi termonuklir yang terjadi di interiornya. Tetapi semua bintang selain matahari kita begitu jauh sehingga, bahkan dengan teleskop, kita hanya memiliki sedikit gambaran langsung dari fitur permukaannya. Sekarang, untuk pertama kalinya, para astronom secara langsung mengamati pola granulasi, yang disebabkan oleh arus konveksi masif yang naik dari bagian dalam bintang, di permukaan bintang di luar tata surya kita. Bukan kebetulan bahwa bintang itu besar, raksasa merah tua Pi1 Gruis, yang diameternya sekitar 700 kali lipat dari matahari kita. Para astronom telah melihat sel konvektif raksasa yang membentuk permukaan bintang besar ini. Hasil baru ini diterbitkan minggu ini di jurnal peer-review Alam.
Para astronom ini menggunakan Teleskop Sangat Besar Eropa Southern Observatory (ESO) untuk membuat pengamatan ini, bersama dengan instrumen yang disebut PIONIER (Precision Integrated-Optik, Near-infrared Imaging ExpeRiment Imaging ExpeRiment). Mereka mengatakan dalam pernyataan mereka dari ESO:
Terletak 530 tahun cahaya dari Bumi di rasi Grus (The Crane), Pi1 Gruis adalah raksasa merah yang keren. Ia memiliki massa yang sama dengan matahari kita, tetapi 700 kali lebih besar dan beberapa ribu kali lebih terang. Matahari kita akan membengkak menjadi bintang raksasa merah serupa dalam waktu sekitar lima miliar tahun.
Sebuah tim astronom internasional yang dipimpin oleh Claudia Paladini dari ESO ... menemukan bahwa permukaan raksasa merah ini hanya memiliki beberapa sel konvektif, atau butiran, yang masing-masing berukuran sekitar 75 juta mil (120 juta km) - sekitar seperempat bintang diameter. Salah satu butiran ini akan memanjang dari matahari ke luar Venus. Permukaan - yang dikenal sebagai fotosfer - dari banyak bintang raksasa dikaburkan oleh debu, yang menghalangi pengamatan. Namun, dalam kasus Pi1 Gruis, meskipun debu hadir jauh dari bintang, itu tidak memiliki efek signifikan pada pengamatan inframerah baru.
Ketika Pi1 Gruis kehabisan hidrogen untuk membakar sejak lama, bintang kuno ini menghentikan tahap pertama dari program fusi nuklirnya. Ini menyusut karena kehabisan energi, menyebabkannya memanas hingga lebih dari 100 juta derajat. Temperatur ekstrem ini memicu fase berikutnya bintang ketika mulai menyatukan helium menjadi atom yang lebih berat seperti karbon dan oksigen. Inti yang sangat panas ini kemudian mengeluarkan lapisan luar bintang, menyebabkannya membesar ratusan kali lebih besar dari ukuran aslinya. Bintang yang kita lihat hari ini adalah raksasa merah variabel.
Sampai sekarang, permukaan salah satu bintang ini belum pernah dicitrakan secara mendetail.
Sepotong permukaan matahari kita, menunjukkan bintik matahari dan granulasi matahari. Sebagian karena matahari lebih kompak dari Pi1 Gruis, ia memiliki jutaan sel konvektif, bukan hanya beberapa. Gambar melalui pesawat ruang angkasa Hinode.
Dalam banyak hal, Pi1 Gruis seperti matahari kita; keduanya adalah bintang, setelah semua, dan tunduk pada banyak proses yang sama. Tetapi, seperti halnya manusia, bintang bisa sangat berbeda satu sama lain. Pi1 Gruis memiliki massa sedikit lebih banyak dari matahari kita (sekitar 1,5 massa matahari), dan volume yang jauh lebih besar, karena ia berada pada tahap evolusi yang lebih maju. Itulah sebabnya - berbeda dengan beberapa sel konvektif Pi1 Gruis yang sangat besar - fotosfer matahari kita mengandung sekitar dua juta sel konvektif, dengan diameter khas hanya 1.000 mil (1.500 km). Pernyataan ESO menjelaskan:
Perbedaan ukuran yang luas dalam sel-sel konvektif dari dua bintang ini dapat dijelaskan sebagian oleh gravitasi permukaan mereka yang bervariasi. Pi1 Gruis hanya 1,5 kali massa matahari tetapi jauh lebih besar, menghasilkan gravitasi permukaan yang jauh lebih rendah dan hanya beberapa butiran yang sangat besar.
Tidak diragukan lagi jika kita dapat melihat permukaan Pi1 Gruis dengan lebih detail, kita akan terkejut melihat keindahan dan kerumitannya. Itulah yang terjadi dengan matahari kita sendiri, yang permukaannya telah diungkapkan kepada kita dalam beberapa dekade terakhir oleh pesawat ruang angkasa, seperti NASA Solar Dynamics Observatory, yang menangkap gambar untuk membuat video memikat di bawah ini:
ESO juga menunjukkan bahwa tahap kehidupan di mana kita melihat Pi1 Gruis berumur pendek, pada skala waktu bintang:
Sementara bintang-bintang yang lebih masif dari delapan massa matahari mengakhiri hidup mereka dalam ledakan supernova yang dramatis, bintang-bintang yang kurang masif seperti ini secara bertahap mengeluarkan lapisan luarnya, menghasilkan nebula planet yang indah. Studi sebelumnya dari Pi1 Gruis menemukan cangkang materi yang berjarak 0,9 tahun cahaya dari bintang pusat, diperkirakan telah dikeluarkan sekitar 20.000 tahun yang lalu. Periode yang relatif singkat dalam kehidupan bintang ini berlangsung hanya beberapa puluh ribu tahun - dibandingkan dengan masa hidup keseluruhan beberapa miliar - dan pengamatan ini mengungkapkan metode baru untuk menyelidiki fase raksasa merah yang sekilas ini.
Video di bawah ini, dari ESO, memperbesar Pi1 Gruis.
Intinya: Untuk pertama kalinya, para astronom telah melihat gelembung raksasa berkeliaran ke permukaan bintang di luar tata surya kita. Bintang itu adalah raksasa merah tua, Pi1 Gruis, yang terletak sekitar 530 tahun cahaya.
Sumber: Sel granulasi besar di permukaan bintang raksasa Pi1 Gruis