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参宿四莫名变暗,可能是尘埃太多?

奇怪的,暗淡的参宿四星可能有一个模糊的解释

在大约5000年后,参宿四将会直冲云团(左)。

一项新的研究显示,一颗明亮的红星在2019年开始急剧变暗,但它不会像一些科学家最初认为的那样爆炸——它只是“灰尘”太多。

去年,这颗被称为参宿四的恒星开始明显而迅速地变暗。红巨星通常在猎户座发光,其亮度随时间变化。但是这种衰落是如此强烈,以至于天文学家们很快就注意到了,并开始密切观察这颗恒星,试图弄清楚到底发生了什么。

一些科学家认为,参宿四预期九百万年的寿命,如今还剩不到一百万年,所以这颗恒星可能为了准备进入超新星阶段而变暗,换言之会在它生命的最后一刻爆炸。然而,天文学家在一篇新论文中声称,参宿四并不会爆炸,并提供了证据来支持这一观点。他们认为参宿四变暗反而只是因为它被尘埃所覆盖。

在新论文中,研究人员做了大量工作去确定参宿四的表面温度,观察推测亮度降低是否是由表面温度冷却所导致的。如果相比之前显示的数据,恒星表面有显著冷却,那么这可能意味着强烈的对流将热气体从太阳内部带了出来,气体在冷却之后才落回到恒星上。

然而,研究团队发现,2月14日参宿四的平均表面温度约为6017华氏度(3325摄氏度)。他们在声明中指出,这仅仅只比2004年计算得出的表面温度低50~100摄氏度(27.8~55.6华氏度)。

所以,排除温度降低这个解释,参宿四变暗看上去更像是因为尘埃。与华盛顿大学天文学教授艾米丽·莱维斯克共同撰写这篇论文的洛厄尔天文台的一位天文学家菲利普·梅西,在论文中写道:“和2004年的光谱对照表明,参宿四的表面温度并没有显著变化,我们知道变暗的答案一定是因为尘埃。”

研究人员认为,参宿四很可能“从它的外层脱落一些物质”。对参宿四这类的红超巨星来说,这不是一件罕见的“行为”,它将能解释天文学家观察到的变暗这一现象。

莱维斯克在论文中写道:“我们一直能在红超巨星周围看到这些,这是它们生命周期中正常的一部分。红超巨星偶尔会从表面脱落一些物质,凝结成尘埃环绕着恒星。当它冷却并消散时,尘埃颗粒将吸收我们头顶上的一些光,挡住我们的视线。”

虽然参宿四现在可能被尘埃覆盖缺乏活力,但它最终仍将会爆炸。天文学家预测在接下来的十万年里,参宿四的内核会坍塌,从恒星变成超新星。

勒文斯克说虽然参宿四(又称猎户座α 星)不会在我们有生之年爆炸,但观察和研究这颗恒星仍然很有趣。她在报告中指出,“红超巨星是一颗非常活跃的恒星。我们对它们的正常行为——振动温度、尘埃、对流单体了解得越多,我们就能更好地理解它们,并更好地意识到什么时候可能会发生真正罕见的事情,比如超新星的出现。”

相关知识

参宿四是全天第十亮星,是继参宿七之后,第二亮的猎户星座。它是一颗表面明显微红的半规则变星,其视星等在+0.0到+1.6之间,是在所有第一等星中最宽的,在近红外波段,参宿四也是夜空中最亮的恒星。拜耳的命名法中它的称号是猎户座α,译成拉丁语α和猎户座的缩写αOri或α并用。

参宿四被归类为光谱型M1-2的红超巨星,是肉眼可见的最大恒星之一;设想它是太阳系的中心,它的表面将位于小行星带之外,它将吞噬水星、金星、地球、火星,甚至可能还有木星的轨道。尽管如此,在银河系中还是有几个更大的红超巨星,包括造父变星(石榴星)和大犬座。

对参宿四质量的计算范围从略低于太阳质量的10倍到略高于太阳质量的20倍。据计算,它距离太阳约700光年,其绝对值约为- 6。由于其巨大的质量,不到1000万年的参宿四已经迅速进化,并有望在10万年内以超新星爆炸结束其进化。这颗逃逸的恒星从猎户座OB1协会诞生,被观测到以30公里/秒的速度穿过星际介质,在4光年的范围内形成了一个弓形激波。

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