Kun aurinkomme alkaa kuolla, siitä tulee punainen jättiläinen, kun sen ytimessä oleva vetypolttoaine loppuu. Tähtitieteilijöillä on melko hyvä käsitys siitä, mitä tapahtuu: Aurinko turpoaa niin suureksi, että se nielee kaikki aurinkokuntamme planeetat Marsiin. Älä kuitenkaan huoli, tämä ei tapahdu 5 miljardiin vuoteen. Mutta nyt tähtitieteilijät ovat pystyneet tarkkailemaan yksityiskohtaisesti auringon kaltaisen tähden kuolemaa noin 550 valovuoden päässä Maasta saadakseen paremman käsityksen siitä, mikä aurinkomme loppu saattaa olla. Tähti, Chi Cygni, on turvonnut kooltaan ja kiemurtelee nyt kuolemantuskissaan. Tähti on alkanut sykkiä dramaattisesti sisään ja ulos ja lyömään kuin jättiläinen sydän. Uudet lähikuvat tämän kaukaisen tähden pinnasta osoittavat sen sykkivät liikkeet ennennäkemättömän yksityiskohtaisesti.
Interferometriaa käyttämällä tähden pinnan kuvaamiseen neljällä erillisellä kerralla tähtitieteilijät havaitsivat, että tähti kasvaa 480 miljoonan mailin halkaisijaksi - riittävän suureksi nielaisemaan asteroidivyöhykkeen - ennen kuin se kutistuu vähintään 300 miljoonan mailin halkaisijaksi. Chi Cygnillä on myös merkittäviä hotspotteja lähellä vähimmäissädettä. Luotto: Sylvestre Lacour, Observatoire de Paris
'Tämä työ avaa ikkunan aurinkomme kohtaloon viiden miljardin vuoden kuluttua, jolloin se on lähellä elinkaarensa loppua', sanoi Sylvestre Lacour Pariisin observatoriosta, joka johti tähtitieteilijöitä, jotka tutkivat Chi Cygniä.
Tutkijat vertasivat tähteä autoon, jossa bensa loppui. 'Moottori' alkaa ruiskuttaa ja sykkiä. Chi Cygnillä roiskeet näkyvät kirkastumisena ja himmenemisenä, jotka johtuvat tähden supistumisesta ja laajenemisesta.
Tähtitieteilijät ovat ensimmäistä kertaa valokuvanneet nämä dramaattiset muutokset yksityiskohtaisesti.
'Olemme pohjimmiltaan luoneet animaation sykkivästä tähdestä käyttämällä aitoja kuvia', Lacour sanoi. 'Havaintomme osoittavat, että pulsaatio ei ole vain säteittäistä, vaan siinä on epähomogeenisuutta, kuten jättiläismäinen hotspot, joka ilmestyi minimisäteellä.'
Katso animaatio napsauttamalla tätä.
Tähdet tässä elämänvaiheessa tunnetaan Mira-muuttujina. Sykkiessään tähti puhaltaa pois ulkokerroksiaan, mikä luo muutaman sadan tuhannen vuoden kuluttua kauniisti kiiltävän planetaarisen sumun.
Chi Cygni sykkii kerran 408 päivässä. Pienimmillään, 300 miljoonan mailin halkaisijaltaan se on täynnä loistavia täpliä, kun massiiviset kuuman plasman pilarit pyörivät sen pintaa, kuten aurinkomme pinnalla näkyvät rakeet, mutta paljon suurempia. Laajentuessaan Chi Cygni jäähtyy ja himmenee kasvaen halkaisijaltaan 480 miljoonaksi mailiksi – riittävän suureksi nielaisemaan ja keittämään aurinkokuntamme asteroidivyöhykkeen.
Muuttuvien tähtien kuvaaminen on erittäin vaikea tehtävä. Ensinnäkin Mira-muuttujat piiloutuvat kompaktiin ja tiheään pölyn ja molekyylien kuoreen. Tutkiakseen tähtien pintaa kuoren sisällä tähtitieteilijöiden on tarkkailtava tähtiä infrapunavalossa, mikä antaa heille mahdollisuuden nähdä molekyylien ja pölyn kuoren läpi, kuten röntgensäteet antavat lääkärille mahdollisuuden nähdä luut ihmiskehossa.
Toiseksi nämä tähdet ovat hyvin kaukana ja näyttävät siten hyvin pieniltä. Vaikka ne ovat valtavia Aurinkoon verrattuna, etäisyys ei saa ne näyttämään suuremmalta kuin pieni talo kuussa Maasta katsottuna. Perinteisiltä kaukoputkilta puuttuu oikea resoluutio. Tämän seurauksena ryhmä valitsi interferometriaksi kutsutun tekniikan, jossa yhdistetään useista kaukoputkesta tuleva valo, jotta saadaan resoluutio, joka vastaa yhtä suurta teleskooppia kuin niiden välinen etäisyys.
He käyttivät Smithsonian Astrophysical Observatoryn infrapuna-optista teleskooppijärjestelmää tai IOTA:ta, joka sijaitsi Whipplen observatoriossa Mount Hopkinsissa Arizonassa.
'IOTA tarjosi ainutlaatuisia ominaisuuksia', sanoi toinen kirjoittaja Marc Lacasse Harvard-Smithsonian Center for Astrophysicsistä (CfA). 'Sen ansiosta pystyimme näkemään kuvissa yksityiskohtia, jotka ovat noin 15 kertaa pienempiä kuin mitä Hubble-avaruusteleskoopin kuvista voidaan selvittää.'
Tiimi myönsi myös amatööritähtitieteilijöiden maailmanlaajuisesti tekemien monien havaintojen hyödyllisyyden. Nämä havainnot ovat toimittaneet American Association of Variable Star Observers (AAVSO).
Tulevalla vuosikymmenellä interferometrian mahdollistama erittäin terävä kuvantaminen kiihottaa tähtitieteilijöitä. Esineet, jotka ovat tähän asti näyttäneet pistemäisiltä, paljastavat vähitellen todellisen luonteensa. Tähtien pinnat, mustien aukkojen kertymäkiekot ja vastasyntyneitä tähtiä ympäröivät planeetan muodostavat alueet ymmärrettiin kaikki ennen kaikkea mallien avulla. Interferometria lupaa paljastaa heidän todellisen henkilöllisyytensä ja niiden mukana yllätyksiä.
Chi Cygnin uudet havainnot raportoidaan Astrophysical Journal -lehden 10. joulukuuta ilmestyvässä numerossa.