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参宿四为何离奇变暗?哈勃太空望远镜给出一种新解释
Release Time: 2020-08-26 15:07:26     Views:

    天文学家对参宿四离奇变暗的研究还在继续。
    从2019年9月开始,参宿四亮度出现快速下降,迅速引起广泛关注。要知道,这颗位于猎户座肩部的著名恒星属于红超巨星,正处于濒临爆炸状态。

 

    虽说参宿四是一颗变星,亮度本来就存在周期性变化,但这一次的变化实在太令人叹为观止——亮度一度降至正常水平的三分之一,肉眼也能明显察觉。以至于不少人想入非非,这是参宿四爆炸的前奏吗?
    只不过,参宿四亮度随后又开始回升,到2020年4月恢复至正常水平,打消了吃瓜群众观赏宇宙大烟火的念想。

 

    至于是什么原因导致参宿四离奇变暗呢?这是天文学家们倍感兴趣的问题。
    早在2020年6月,一项发布在《天体物理杂志快报》研究就曾对此提出一种解释。研究人员通过分析詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜(JCMT)的观测数据发现,参宿四离奇变暗的原因很可能是出现巨型黑子,这些黑子至少覆盖了恒星可见表面一半的面积。

 

    现在,哈勃太空望远镜的观测给出了另外一种解释。
    哈勃的观测数据表明,参宿四可能经历了一次超级爆发,向外抛射的物质在地球方向上形成一片尘埃云,遮挡了它的大量光线。研究人员认为,尘埃云的形成机制大致是这样的:参宿四表面的一处大型对流单元爆发出超热等离子体,当它们穿越恒星高温大气抵达温度较低的外层时,冷却形成尘埃颗粒。

 

    据介绍,从2019年1月开始,哈勃太空望远镜对参宿四进行了数个月的紫外光谱观测,涵盖了参宿四变暗的时间线,从而为天文学家了解背后原因提供重要线索。
    哈勃太空望远镜在2019年9月、10月和11月都捕捉到了密集的高温物质高速穿越参宿四大气层的迹象。随后,多台地面望远镜拍摄到参宿四南半球发生变暗。
    这些高温物质不断向外扩散,到达距离参宿四表面数百万公里之处,在这个距离上足以冷却形成尘埃云。这片尘埃云正好位于地球方向上,挡住了参宿四的大量光线,使其亮度看上去大幅下降。
    另外,这种解释与哈勃太空望远镜之后的观测也相符。哈勃发现,2020年2月参宿四外层大气的活动已经恢复正常,但其亮度在可见光上仍在变暗。
    那么,参宿四离奇变暗究竟是因为巨型黑子,还是超级爆发呢?也许两者兼备。毕竟,以我们太阳为例,太阳黑子的出现往往伴随着太阳耀斑的爆发。
    值得一提的是,目前以地球视角来看,参宿四正位于白天的天空中,且非常靠近太阳方向,哈勃无法对其进行观测,但NASA的日地关系天文台可以。

 

    日地关系天文台的观测数据表明,2020年5月中旬-7月中旬,参宿四亮度似乎又开始出现下降,只是幅度没之前剧烈。

 

参考来源:
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/hubble-finds-that-betelgeuses-mysterious-dimming-is-due-to-a-traumatic-outburst

来源:三体迷 中国科学院国家空间科学中心