在180光年外的一颗恒星上，天文学家刚刚拍摄到由于内部热量不断循环而发生的表面变化。
由此产生的三张快照代表了剑鱼座R星两周内的变化模式，这颗红巨星比太阳宽近350倍，在经历生命的最后阶段时，它在对流中翻滚沸腾。
这项新研究标志着人类第一次能够在太阳系中心以外的恒星上拍摄到这一过程。天文学家在剑鱼座R星表面绘制的变化图显示了巨大的加热气体气泡，其大小是太阳的75倍，这些气泡上升到表面然后再次下沉，其时间尺度比天文学家预期的要短得多。
瑞典查尔姆斯理工大学的天文学家Wouter Vlemmings说：“这是第一次用这种方式显示真正恒星的气泡表面。我们从未想到这些数据的质量如此之高，以至于我们可以看到恒星表面对流的如此多细节。”
如果我们想了解太阳以外的其他恒星的表面水平变化，剑鱼座R是一个完美的研究对象。它非常大，这意味着它的表面积更大。这颗恒星的活动也更大。即使在相对较短的星际距离上，要看到重要的细节，更大的尺寸和更大的运动将更容易成像。
我们知道恒星有对流过程，即在核心气泡中产生的热量向外流向表面。在太阳上，我们在直径约1000公里（620英里）的对流颗粒中看到了这一点，比德克萨斯州略小。它们从中心开始沸腾，然后在边缘消失，持续大约20分钟后消散。
在更深的地方，颗粒化发生在更大的尺度上。中颗粒是直径在5000到10000公里之间的颗粒，寿命约为3小时。超级颗粒的直径约为32000公里，并在周围停留约20小时。
利用位于智利的强大的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列望远镜，Vlemmings和他的同事们希望能够在远离太阳系的另一颗恒星上观察到这一过程的细节。他们的结果是惊人的。
查尔姆斯理工大学的天文学家Theo Khouri说：“对流形成了太阳表面美丽的颗粒状结构，但在其他恒星上很难看到。”
“有了ALMA，我们现在不仅能够直接看到对流颗粒 —— 它们的大小是太阳的75倍！—— 还可以测量它们第一次移动的速度。”
对流颗粒很大，研究人员并不完全确定原因。剑鱼座R上的颗粒可能是红巨星相当于中颗粒或超颗粒，或者是红巨星特有的另一种颗粒。它们也可能是不同种类的颗粒叠加在一起，以产生明显的效果。
在这一点上，我们不能做的是，直接将剑鱼座R上的颗粒与任何已知的太阳行为相对应。我们知道它们与对流有关，但目前尚不清楚是什么使这些颗粒如此巨大。
此外，在剑鱼座R上看到的颗粒似乎有一个月左右的周期，这比我们在太阳上观察到的要快得多。
但红巨星与太阳非常不同，太阳正处于生命的中期。红巨星是那些在其中心耗尽氢并由壳燃烧提供能量的恒星，壳燃烧是核心周围壳中氢的融合。这个过程使恒星膨胀到原来大小的许多倍。天文学家预测，太阳在红巨星阶段可能会扩展到火星轨道。
因为我们在如此遥远的距离上观察到的东西是有限的，所以我们对红巨星还有很多不了解的地方。与太阳颗粒相比，对流颗粒的寿命非常短，这可能是恒星生命晚期的正常现象。
“我们还不知道造成差异的原因是什么。似乎随着恒星变老，对流会以我们还不了解的方式发生变化，”Vlemmings说。
剑鱼座R的图像代表了理解这些奇特变化的第一步，也是非常重要的一步。
这项研究发表在《自然》杂志上。
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