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參宿四5

2021-01-19 20:03 作者:InfiniteUYScuti  | 我要投稿


參宿四

目前的討論圍繞著波長-可見光、近紅外線(NIR)或中紅外線(MIR)-獲得最精確的角度測量[note 1]。最被廣泛接受的解決方案,他的出現(xiàn),是由加州大學柏克萊分校的太空實驗室的天文學家在中紅外線波段執(zhí)行的ISI。在歷元2000年,這個團體,在約翰韋納的領導下發(fā)表了一份論文,以一般不太被注意的中紅外線,忽略任何可能存在的熱點,顯示參宿四均勻的盤面直徑是54.7 ± 0.3 mas[28]。這篇論文也包含理論上承認的周邊昏暗直徑是55.2 ± 0.5 mas-假設與地球的距離是197.0 ± 45?秒差距,這相當于半徑大約5.5天文單位的外觀(1,180R☉)[note 2]。不過,有鑒于角直徑的誤差在± 0.5 mas,與哈珀(Harper)的數(shù)值有± 45秒差距的誤差結(jié)合在一起,光球的半徑實際上可以小至4.2AU,或是大至6.9AU?[58]。

跨過大西洋,另一組由巴黎天文臺佩蘭(Guy Perrin)領導的天文學家在2004年以紅外線對有爭議的參宿四光球半徑做出43.33± 0.04 mas的精確測量[50]?"佩蘭的報告給了一個合理的劇本,可以一致性的解釋從可見光到中紅外線的觀測。"這顆恒星看似很厚、溫暖的大氣層使短波的光線散射因而略微增加了直徑,波長在1.3μm以上的散射可以忽略不計。在K和L,上層的大氣層幾乎是透明的-在這些波長上看見的是傳統(tǒng)的光球,所以直徑是最小的。在中紅外線,熱輻射溫暖了大氣層增加了恒星的視直徑。"這些參數(shù)還未獲得天文學家廣泛的支持[29]。

最近使用IOTA和VLTI在近紅外線上的研究,強烈的支持佩蘭的分析,直徑的范圍在42.57至44.28 mas,最小的誤差因子小于0.04mas[59][60]。這次討論的中心,是由查理斯湯所領導柏克萊團隊在2009年的第二份論文,報告參宿四的直徑從1993年至2009年縮減了15%,在2008年測量的角直徑是47.0mas,與佩蘭的估計相距不遠[30][61]。不同于以前發(fā)表的大部分論文,這份研究專注于一個特定的波長15年的視野,早期的研究通常只持續(xù)1至2年,并且是在多種波長上,經(jīng)常會產(chǎn)生截然不同的結(jié)果。縮減的角度分析相當于從1993年看見的56.0 ± 0.1到2008年的47.0 ± 0.1 mas-在15年內(nèi)幾乎縮減了0.9天文單位,或大約相當于每小時1,000公里[note 3]。天文學家都認為我們完全不知道這顆恒星膨脹和收縮的節(jié)奏,果真如此,循環(huán)的周期可能是什么,雖然湯認為不存在這樣的周期,但它也可能長達數(shù)十年[30],其它可能的解釋是光球?qū)佑捎趯α骰蛞驗椴皇乔蝮w因而稍微有些不對稱,造成恒星繞著軸旋轉(zhuǎn)時外觀上的膨脹和收縮[62]。當然,除非我們收集了周期的完整資料,我們不會知道1993年的56.0mas是表現(xiàn)出恒星膨脹的最大值還是平均值,或是2008年的47.0事實上是個極小值。在我們得知確切的數(shù)值之前,我們可能還要繼續(xù)觀測15年或更久的時間(2025年),也就是說,相當于木星軌道半徑的5.5天文單位,可能將持續(xù)很長的一段時間繼續(xù)被視為它的平均半徑[63][64]。

天文學家預計參宿四最終會以II型超新星爆發(fā)來結(jié)束它的生命,剩余一顆中子星,或是其質(zhì)量只足夠變成一顆白矮星。但各方對它還有多長壽命并沒有一致的意見:有些人認為它的直徑不停變化代表著參宿四正在融合它的碳原子,而會在數(shù)千年之內(nèi)變成超新星[34];不同意這觀點的人則認為它可以生存更久。


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