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最亮的恒星之一,參宿四快要爆炸了嗎?

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參宿四——天空中最亮的恒星之一,亮度降至正常值的36%

近日,天文學家利用南方天文臺的超大望遠鏡(VLT),觀測到位于獵戶座的紅超巨星參宿四亮度急劇下降。最新獲得的圖像證實了這顆恒星的衰落,甚至有人懷疑它即將發(fā)生超新星爆炸。

目前的兩種可能情況

作為天文學家的重要參照點,參宿四自去年年底開始變暗?,F(xiàn)在,它的亮度僅為正常值的36%,即便通過肉眼觀察也能發(fā)現(xiàn)明顯變化。為了解釋這一前所未有的亮度衰減,自2019年12月以來,比利時魯汶天主教大學的天文學家米格爾·蒙塔吉斯一直領導團隊通過VLT對該恒星進行觀測,并在可見光下用球體儀器拍攝了一張令人驚嘆的參宿四表面照片。與衰減前拍攝的照片相比,這張新照片展示了這顆恒星亮度及表觀形狀的變化(見下面的推特)。

盡管所有的紅超巨星最終都會發(fā)生超新星爆炸,但天文學家們認為參宿四目前還沒有到爆炸的時候?!拔覀冋谘芯績煞N情況,一種是異常的恒星活動導致的表面冷卻,另一種是塵埃對望遠鏡物鏡的影響?!泵伤菇忉尩?,“當然,我們對紅超巨星的了解還不夠充分,項目也仍在推進,因此并不能排除意外發(fā)生的可能。”

紅超巨星損失質(zhì)量的原因

米格爾·蒙塔吉斯團隊選擇使用VLT來研究距離地球700多光年的參宿四并不是偶然?!澳戏教煳呐_的帕拉納爾天文臺配備了能夠成像參宿四表面的儀器?!毖芯咳藛T解釋道。這種設備數(shù)量稀少,但能夠?qū)崿F(xiàn)從可見光到中紅外的廣泛波長范圍觀測,使天文學家有機會同時觀測參宿四的表面和周圍物質(zhì)。

VLT的VISIR儀器還獲得了另一張圖像(見下面的動畫)。在這張照片中,我們可以觀察到由參宿四周圍灰塵發(fā)出的紅外線(2019年12月)。巴黎天文臺的皮埃爾·凱爾維拉領導團隊進行了這些觀測。他解釋說,該圖像的波長與熱成像相機探測到的波長非常相似。當恒星將物質(zhì)釋放到太空時,就會形成圖像中火焰般的塵埃云?!跋駞⑺匏倪@樣的紅超巨星,甚至在爆炸成為超新星之前就會產(chǎn)生并釋放大量物質(zhì)。借助目前的技術,我們能夠以前所未有的精確度研究這些距離地球數(shù)百光年的天體,以進一步了解它們損失質(zhì)量的原因?!必撠熝芯考t超巨星圖像的研究員艾米莉·坎農(nóng)總結道。

相關知識

天球赤道座標: 05h 55m 10.3053s,+07° 24′ 25.426″參宿四(英語:Betelgeuse)是一顆光譜類型M1-2的紅超巨星,也是肉眼可見的最大恒星之一。它通常是夜空中第10亮的恒星,也是獵戶座的第二亮星,僅次于參宿七。它是一顆明顯的紅色半規(guī)則變星,其視星等在+0.0和+1.6之間變化,是一等星中變光范圍最寬的。在近紅外波長下,參宿四是夜空中最亮的恒星。它的拜耳名稱是“獵戶座α”,拉丁化名稱為“Alpha Orionis”,縮寫為“Alpha Ori”或“α Ori”。

如果它位于我們太陽系的中心,它的表面將位于小行星帶之外,水星、金星、地球和火星軌道以內(nèi)的一切都將被它吞噬。盡管如此,銀河系中還有幾顆更大的恒星,包括超巨星的造父四(仙王座μ)和奇特的特超巨星大犬座VY。由于各種原因,它的距離一直很難測量,目前的最佳估計值約為500-600光年。這對于相對較近的恒星來說,是一個相對較大的不確定性。因此,計算所得的參宿四質(zhì)量范圍從略低于太陽的十倍到略高于太陽的二十倍不等。它的絕對星等約為-6。參宿四的年齡不到1,000萬年,由于其質(zhì)量大而迅速演化,預計最有可能在10萬年內(nèi),將以超新星爆炸結束其演化。它被認為是從包含獵戶腰帶的誕生地,獵戶座OB1星協(xié)彈射出來的奔逃星。依據(jù)觀測,它正以30 km/s的速度穿過星際介質(zhì),形成了一個超過4光年寬的弓形震波。

在1920年,參宿四成為第一顆量測到光球角大小的太陽系外恒星。隨后的研究報告了角直徑(即表觀尺寸)的范圍為0.042至0.056弧秒;該測定范圍歸因于非球形、周邊昏暗、恒星脈動以及不同波長下的不同外觀。它還被一個大約是恒星大小的250倍,復雜、不對稱的包絡包圍著;這是由恒星本身的質(zhì)量流失造成的。從地球觀測到的參宿四角直徑僅次于劍魚座R和太陽的角直徑。

BY: Yann Contegat

FY: Alicia/逆光

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