科學(xué)家們?cè)谄婀值墓饩€事件發(fā)生一年后依舊在研究參宿四的有趣變化上

圖解：歐洲南方天文臺(tái)在智利的甚大望遠(yuǎn)鏡拍攝的一張圖片顯示了2019年12月的參宿四，右圖為2020年2月時(shí)達(dá)到頂峰時(shí)戲劇性暗淡事件的早期圖像。 圖源：歐洲南方天文臺(tái)，M. Montargès等人。

一顆獵戶座明亮的紅色恒星參宿四引起了人們的關(guān)注，當(dāng)時(shí)觀星者發(fā)現(xiàn)一個(gè)鮮明的褪色事件，但天文學(xué)家無(wú)法解釋這個(gè)現(xiàn)象為什么會(huì)發(fā)生。盡管他們一直在嘗試，但他們?nèi)匀徊荒芙o出一個(gè)原因。

現(xiàn)在的懸念特別大，因?yàn)檫@顆恒星通常會(huì)定期變暗和變亮，自去年的奇怪行為以來(lái)，它應(yīng)該很快就會(huì)再次開(kāi)始變暗，也將會(huì)是第一次?？茖W(xué)家們希望，今年對(duì)參宿四的觀測(cè)將把去年的插曲放在背景中，這可能會(huì)影響天文學(xué)家對(duì)恒星活動(dòng)更普遍的理解。 一位天文學(xué)家舉行的美國(guó)天文學(xué)會(huì)第237次會(huì)議上分享了最新情況，該會(huì)議幾乎是在預(yù)測(cè)發(fā)生變暗之前舉行的。

"我們想知道去年是否真的是與眾不同的，"哈佛史密森尼天體物理學(xué)中心的天體物理學(xué)家Andrea Dupree在會(huì)議后告訴Space。

"如果它再次發(fā)生呢？那我不知道，"她說(shuō)。"我不知道這是否會(huì)成為一生一次的事，或者它是否會(huì)再發(fā)生，又或者現(xiàn)在處于一個(gè)新階段，以及這這意味著什么。"

她和她的同事們所知道的是，科學(xué)家們對(duì)參宿四的詳細(xì)觀測(cè)已經(jīng)記錄了有150年，而在這些記錄中，沒(méi)有任何記錄出現(xiàn)過(guò)類似去年的褪色事件。通常情況下，這顆恒星在大約420天的周期內(nèi)，以一種像是呼吸一樣的節(jié)奏變暗和變亮，在大小和亮度上都有增長(zhǎng)和縮小。

天空觀察者注意到，隨著參宿四開(kāi)始變暗，一些奇怪的事情正在發(fā)生。

Dupree說(shuō)："它從來(lái)沒(méi)有像去年二月那樣微弱。"，即使只是觀星，在1月初第235屆美國(guó)天文學(xué)會(huì)會(huì)議期間從檀香山看到參宿四，差別也很明顯。"這個(gè)星座看起來(lái)非常奇怪。獵戶座肩膀上的那顆明亮的紅星不在那里，它比其他的星更暗。這不是它應(yīng)該有的樣子。"

一些觀察家希望這是一個(gè)跡象，表明人類將在前面看到參宿四的戲劇性消亡。根據(jù)美國(guó)宇航局的說(shuō)法，作為一顆古老的紅色超巨星，參宿四注定會(huì)有一個(gè)混亂的命運(yùn)：當(dāng)這顆恒星的燃料耗盡時(shí)，它將在一顆燦爛的超新星中爆炸，將其內(nèi)臟噴灑到整個(gè)宇宙附近。(事實(shí)上，這顆恒星可能已經(jīng)這樣做了，而科學(xué)家們只是在等待著看到其后果）。

Dupree認(rèn)為這并不是去年的反?，F(xiàn)象最可能發(fā)生的情況。但是，如果科學(xué)家們確實(shí)在完美的時(shí)間，也就是在它爆炸之前捕捉到了參宿四，那么這種觀察將是前所未有的。

"沒(méi)有人知道一顆恒星在變成超新星之前會(huì)做什么，"Dupree說(shuō)。"人們也許在六個(gè)月前或兩年前看過(guò)，但在我們對(duì)整個(gè)天空和所有天空進(jìn)行夜間調(diào)查之前，我們沒(méi)有任何關(guān)于它爆炸前一晚發(fā)生的信息。"

即使沒(méi)有變成超新星，對(duì)明亮的參宿四的進(jìn)行更多觀測(cè)仍然是有幫助的，特別是當(dāng)這顆恒星有任何不尋常的舉動(dòng)時(shí)。"太陽(yáng)確實(shí)是唯一一顆我們可以詳細(xì)觀察并看到發(fā)生什么的恒星，而參宿四是下一個(gè)最佳選擇，"Dupree說(shuō)。

圖解：藝術(shù)家對(duì)參宿四變暗所繪制的概念圖。這顆恒星射出的物質(zhì)最終在離恒星足夠遠(yuǎn)的地方冷卻成灰塵，阻擋了地球?qū)@顆恒星的觀察。(圖片來(lái)源：NASA、ESA和E.Wheatley（STSCI）)

Dupree希望參宿四能幫助天文學(xué)家了解恒星爆發(fā)的情況。Dupree說(shuō)，科學(xué)家利用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡在2019年秋季收集的觀測(cè)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，也就是在參宿四開(kāi)始變暗之前，這顆恒星吐出了一大團(tuán)密集的氣體。Dupree說(shuō)，這本身并不尋常，但奇怪的是，這次爆發(fā)來(lái)自于該恒星的一個(gè)不同區(qū)域，而不是科學(xué)家以前所觀察到的。

她懷疑，隨著這些質(zhì)量不斷遠(yuǎn)離參宿四，它慢慢地冷卻成塵埃--她認(rèn)為這些塵埃會(huì)造成去年如此引人注目的明顯消退。其他天文學(xué)家則認(rèn)為那次噴射是一個(gè)巧合，而該恒星表面的一個(gè)大的冷卻點(diǎn)造成了奇怪的褪色。

Dupree的希望是，今年對(duì)參宿四的觀測(cè)可以幫助科學(xué)家區(qū)分這兩種情況，并解決其他問(wèn)題，例如奇怪的爆發(fā)地點(diǎn)。

Dupree說(shuō)："這顆星是如何失去物質(zhì)的？"它是溫和地流動(dòng)嗎？它是以爆發(fā)的形式出現(xiàn)的嗎？它是否來(lái)自恒星的各個(gè)部分？當(dāng)它從熱的恒星表面移動(dòng)到冷的星際介質(zhì)中時(shí)，它是如何變化的？

去年的變暗發(fā)生在一個(gè)為期三年的計(jì)劃中的一半，Dupree已經(jīng)安排哈勃太空望遠(yuǎn)鏡每年四次檢查參宿七。正是這些，讓哈勃觀測(cè)到了在其開(kāi)始變暗之前，有大量的物質(zhì)從這顆恒星中移出。

哈勃在檢查了這顆恒星；最后一次分配的觀測(cè)在進(jìn)行，Dupree鑒于這顆恒星最近的活動(dòng)，她計(jì)劃要求哈勃增加觀測(cè)時(shí)間。

Dupree認(rèn)為參宿四是一個(gè)相當(dāng)有難度的目標(biāo)；因?yàn)閺?月底到8月底，它在天空中離太陽(yáng)太近，哈勃和地面儀器都無(wú)法看到它。這變得很不方便，因?yàn)檫@顆恒星的周期約為240天，在人類無(wú)法看到它的時(shí)候，它將處于最暗淡的狀態(tài)。

去年夏天，在哈勃觀測(cè)的間隙，Dupree請(qǐng)來(lái)了美國(guó)宇航局的太陽(yáng)航天器STEREO-A，它位于地球后面大約三分之一的軌道上。當(dāng)太陽(yáng)從地球上擋住參宿四時(shí)，航天器就能清楚地看到這顆星。在今年春天哈勃最后一次看到這顆恒星的機(jī)會(huì)之后，該太陽(yáng)航天器將在今年夏天再進(jìn)行四到五次這樣的觀測(cè)。

現(xiàn)在，這顆恒星繼續(xù)讓天文學(xué)家們保持警惕。

"參宿四是十分安靜的，"Dupree在電子郵件更新中寫道，她開(kāi)始懷疑這顆恒星不會(huì)按照它這么多年來(lái)遵循的時(shí)間規(guī)律進(jìn)行變暗。也許2019年的那次爆發(fā)改變了它的個(gè)性！"

無(wú)論參宿四是否褪色變暗，Dupree和她的同事們都會(huì)關(guān)注，并一直探索關(guān)于這顆星的秘密。"我們將拭目以待，"她說(shuō)，"這就是永遠(yuǎn)的樂(lè)趣所在！"

BY:Meghan Bartels

FY: 秋白

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