参宿四——天空中最亮的恒星之一，亮度降至正常值的36%

近日，天文学家利用南方天文台的超大望远镜(VLT)，观测到位于猎户座的红超巨星参宿四亮度急剧下降。最新获得的图像证实了这颗恒星的衰落，甚至有人怀疑它即将发生超新星爆炸。

目前的两种可能情况

作为天文学家的重要参照点，参宿四自去年年底开始变暗。现在，它的亮度仅为正常值的36％，即便通过肉眼观察也能发现明显变化。为了解释这一前所未有的亮度衰减，自2019年12月以来，比利时鲁汶天主教大学的天文学家米格尔·蒙塔吉斯一直领导团队通过VLT对该恒星进行观测，并在可见光下用球体仪器拍摄了一张令人惊叹的参宿四表面照片。与衰减前拍摄的照片相比，这张新照片展示了这颗恒星亮度及表观形状的变化(见下面的推特)。

尽管所有的红超巨星最终都会发生超新星爆炸，但天文学家们认为参宿四目前还没有到爆炸的时候。“我们正在研究两种情况，一种是异常的恒星活动导致的表面冷却，另一种是尘埃对望远镜物镜的影响。”蒙塔吉斯解释道，“当然，我们对红超巨星的了解还不够充分，项目也仍在推进，因此并不能排除意外发生的可能。”

红超巨星损失质量的原因

米格尔·蒙塔吉斯团队选择使用VLT来研究距离地球700多光年的参宿四并不是偶然。“南方天文台的帕拉纳尔天文台配备了能够成像参宿四表面的仪器。”研究人员解释道。这种设备数量稀少，但能够实现从可见光到中红外的广泛波长范围观测，使天文学家有机会同时观测参宿四的表面和周围物质。

VLT的VISIR仪器还获得了另一张图像(见下面的动画)。在这张照片中，我们可以观察到由参宿四周围灰尘发出的红外线（2019年12月）。巴黎天文台的皮埃尔·凯尔维拉领导团队进行了这些观测。他解释说，该图像的波长与热成像相机探测到的波长非常相似。当恒星将物质释放到太空时，就会形成图像中火焰般的尘埃云。“像参宿四这样的红超巨星，甚至在爆炸成为超新星之前就会产生并释放大量物质。借助目前的技术，我们能够以前所未有的精确度研究这些距离地球数百光年的天体，以进一步了解它们损失质量的原因。”负责研究红超巨星图像的研究员艾米莉·坎农总结道。

相关知识

天球赤道座标： 05h 55m 10.3053s，+07° 24′ 25.426″参宿四（英语：Betelgeuse）是一颗光谱类型M1-2的红超巨星，也是肉眼可见的最大恒星之一。它通常是夜空中第10亮的恒星，也是猎户座的第二亮星，仅次于参宿七。它是一颗明显的红色半规则变星，其视星等在+0.0和+1.6之间变化，是一等星中变光范围最宽的。在近红外波长下，参宿四是夜空中最亮的恒星。它的拜耳名称是“猎户座α”，拉丁化名称为“Alpha Orionis”，缩写为“Alpha Ori”或“α Ori”。

如果它位于我们太阳系的中心，它的表面将位于小行星带之外，水星、金星、地球和火星轨道以内的一切都将被它吞噬。尽管如此，银河系中还有几颗更大的恒星，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。由于各种原因，它的距离一直很难测量，目前的最佳估计值约为500－600光年。这对于相对较近的恒星来说，是一个相对较大的不确定性。因此，计算所得的参宿四质量范围从略低于太阳的十倍到略高于太阳的二十倍不等。它的绝对星等约为-6。参宿四的年龄不到1,000万年，由于其质量大而迅速演化，预计最有可能在10万年内，将以超新星爆炸结束其演化。它被认为是从包含猎户腰带的诞生地，猎户座OB1星协弹射出来的奔逃星。依据观测，它正以30 km/s的速度穿过星际介质，形成了一个超过4光年宽的弓形震波。

在1920年，参宿四成为第一颗量测到光球角大小的太阳系外恒星。随后的研究报告了角直径（即表观尺寸）的范围为0.042至0.056弧秒；该测定范围归因于非球形、周边昏暗、恒星脉动以及不同波长下的不同外观。它还被一个大约是恒星大小的250倍，复杂、不对称的包络包围着；这是由恒星本身的质量流失造成的。从地球观测到的参宿四角直径仅次于剑鱼座R和太阳的角直径。

BY: Yann Contegat

FY: Alicia/逆光

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来源: 天文在线