據(jù)最新研究報(bào)道，紅超巨星參宿四在2019年底開(kāi)始顯著變暗——它在十萬(wàn)年內(nèi)可能不會(huì)爆炸，這顆恒星也比我們最初想象的要變得更小，更近。

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智利阿塔卡馬望遠(yuǎn)鏡在次毫米波段看到的參宿四。

左邊的“腫瘤”是從這顆紅色超巨星的延伸大氣層中輕微延出的熱氣。圖片來(lái)自ALMA（ESO/NAOJ/NRAO）/E.O'Gorman/P.Kervella/ASU。

參宿四是著名的獵戶座星系的一顆紅超巨星，也是我們的夜空中最亮的一顆星之一。去年，這顆受人喜愛(ài)的明亮的星星開(kāi)始急劇變暗，這引發(fā)了人們的猜測(cè)，即它是否會(huì)在一次劇烈的爆炸中消亡——像一顆超新星被預(yù)測(cè)在未來(lái)的某一天會(huì)發(fā)生的那樣。許多人問(wèn)會(huì)是這樣嗎？這是非常令人激動(dòng)的。但是現(xiàn)在澳大利亞國(guó)立大學(xué)的研究人員的在2020年10月16日發(fā)表了一項(xiàng)研究，表明我們可能需要再等十萬(wàn)年參宿四才會(huì)爆炸，該發(fā)現(xiàn)也表明參宿四比科學(xué)家以前認(rèn)為的要更小更近。

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研究人員把他們的結(jié)論出版在同行論文《天體物理學(xué)雜志》2020年10月13日期刊上。

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這組對(duì)比圖展示了參宿星在它在2019年底開(kāi)始的變暗前后對(duì)比。2019年1月和12月的觀測(cè)結(jié)果

它通常是夜空中最亮的恒星之一。但是自2019年底，我們觀察到了參宿四的兩次亮度下降。這就讓科學(xué)家推測(cè)它可能將要爆炸，但是我們的研究提供了一種不同的解釋——我們知道它第一次變暗與塵埃云有關(guān)，我們發(fā)現(xiàn)第二次事件更像是由于恒星的脈動(dòng)而引起的。

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如果參宿四的第二次變暗確實(shí)是由于恒星的自然脈動(dòng)造成的，那么這將會(huì)對(duì)參宿四近期和長(zhǎng)期的未來(lái)將會(huì)發(fā)生什么意義重大。通過(guò)流體力學(xué)和地震模擬，研究人員能夠確定壓力波是造成脈動(dòng)的原因。這意味著這顆恒星仍然在燃燒氦氣，因此它在近期不會(huì)發(fā)生爆炸。報(bào)告合著者、來(lái)自東京大學(xué)的Shing-Chi Leung 說(shuō)：

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這張由歐洲南方天文臺(tái)的VISIR設(shè)備通過(guò)VLT望遠(yuǎn)鏡捕獲的圖片，展示了2019年12月時(shí)環(huán)繞在參宿四周圍的塵埃發(fā)出的紅外線。當(dāng)恒星將自身的物質(zhì)拋射入太空時(shí)，就形成了這些如同火燒云一般的塵埃云；為了使塵埃云清晰可見(jiàn)，圖片中用一塊黑色圓形圖案遮蓋了恒星周圍過(guò)于明亮的位置；中間的橙色圓點(diǎn)則是參宿四表面的SPHERE圖像，其直徑大小接近木星軌道。圖片來(lái)源：ESO/ P. Kervella/ M. Montargès 等

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Joyce補(bǔ)充道：此時(shí)，恒星的內(nèi)部正進(jìn)行著氦聚變，也就是說(shuō)它還沒(méi)到爆炸的時(shí)候，我們可能還要等上100000年。

這個(gè)項(xiàng)目還提供了另一個(gè)有關(guān)參宿四的令人驚奇的細(xì)節(jié)：它比我們先前想象的要更小也更靠近太陽(yáng)系。盡管它仍是一顆紅超巨星，體積比太陽(yáng)大數(shù)百倍，但其半徑仍然略小。據(jù)布達(dá)佩斯Konkoly天文臺(tái)的合作者László Molnár表示：?

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參宿四實(shí)際上的物理尺寸有點(diǎn)令人困惑：早前的研究認(rèn)為其半徑略大于木星軌道的半徑，而我們的研究則表明參宿四的半徑實(shí)際上只有這個(gè)值的2/3，是太陽(yáng)半徑的750倍。

當(dāng)我們有了恒星的物理直徑后，我們就能確定它和地球間的距離；我們的研究表明，其與地球間距離只有約530光年，比先前的結(jié)論要小25%。

澳大利亞國(guó)立大學(xué)的Meridith Joyce,新研究的第一作者。

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這個(gè)距離比之前預(yù)測(cè)的724光年要近很多，但仍然比安全距離足夠遠(yuǎn)。無(wú)論參宿四何時(shí)爆炸，距離都遠(yuǎn)得足以讓爆炸不會(huì)影響到地球。這是個(gè)讓人舒服的想法，盡管現(xiàn)在活著的人不能等到看到它爆炸的那一天。但對(duì)于任何一個(gè)那個(gè)時(shí)候的科學(xué)家來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)唯一能看到相對(duì)較近的超新星爆炸的機(jī)會(huì)。喬伊斯說(shuō)：

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“超新星何時(shí)爆炸仍然是一個(gè)非常大的問(wèn)題。參宿四是離我們最近的候選人。它給我們一個(gè)非常稀少的機(jī)會(huì)去研究像這樣的恒星爆炸前會(huì)發(fā)生什么?！?/span>

去年八月，科學(xué)家們用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡(HST)報(bào)道了一個(gè)大的塵埃云很有可能造成了參宿四的第一次的重要的變暗，開(kāi)始于2019年底。這個(gè)塵埃云被認(rèn)為是形成于參宿四厚大氣中移動(dòng)的致密熾熱氣體。

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這三張藝術(shù)家概念圖闡釋了新的研究，解釋了為什么明亮的紅巨星參宿四會(huì)在2019年底到2020年初的幾個(gè)月里突然變暗。圖一中，一團(tuán)明亮的，熾熱的等離子團(tuán)從恒星中噴射出來(lái)。圖二中，噴射出的氣體迅速向外擴(kuò)張并冷卻，形成了一團(tuán)昏暗模糊的塵埃云。圖三中，巨大的塵埃云部分遮擋了參宿四的光。圖片經(jīng)過(guò)NASA/ ESA/ E. Wheatley (STScI)/ CfA.

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參宿四之后會(huì)開(kāi)始回到正常的亮度直到2020年的7月底8月初，它會(huì)再一次變暗。正如研究里解釋的那樣，第二次更淺的變暗可能是恒星內(nèi)部正常的震動(dòng)造成的。這并不奇怪，因?yàn)閰⑺匏氖且活w變星，大約420天會(huì)經(jīng)歷一個(gè)亮度周期。

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新的結(jié)果支持了科學(xué)家的參宿四不會(huì)很快變成超新星的論斷。另外，有了更快測(cè)量恒星大小和距離的方法可以幫助研究者很好地理解它的活動(dòng)以及為什么這些巨恒星最終會(huì)迎來(lái)熾熱的死亡。

概要：根據(jù)一項(xiàng)新的研究，紅巨星參宿四可能在接下來(lái)的100000年里不會(huì)爆炸，而且它比預(yù)想的更小，更近。

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作者：Paul Scott Anderson

FY：Astronomical volunteer team

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