ESO望远镜直击参宿四变暗又变形

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从去年开始,参宿四(Betelgeuse)变暗的程度肉眼可见,迄今亮度已剩原来的36%左右。比利时荷语天主教鲁汶大学(KU Leuven)Miguel Montargès等人从去年12月开始透过欧南天文台(ESO)超大望远镜(Very Large Telescope,VLT)与SPHERE仪器拍摄参宿四表面细节,希望能了解参宿四为何会变暗。

从去年开始,参宿四(Betelgeuse)变暗的程度肉眼可见,迄今亮度已剩原来的36%左右。比利时荷语天主教鲁汶大学(KU Leuven)Miguel Montargès等人从去年12月开始透过欧南天文台(ESO)超大望远镜(Very Large Telescope,VLT)与SPHERE仪器拍摄参宿四表面细节,希望能了解参宿四为何会变暗。这个团队恰巧在2019年1月也曾利用SPHERE捕捉参宿四表面细节,前后两张影像比对后,这些天文学家发现这颗红超巨星不仅正在变暗,而且形状也在改变中。

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图说:ESO超大望远镜拍摄参宿四变暗之前(左)与之后(右)的影像。Credit: ESO/M. Montargès et al.

许多天文爱好者质疑参宿四之所以变暗意味着它将发生超新星爆炸。如同所有红超巨星一样,参宿四总有一天会走到超新星爆炸这一步,但天文学家不认为爆炸事件近期就会发生。Montargès等人提出新的假设来解释SPHERE影像中看到的亮度和形状变化:可能是有特别的恒星活动,或是有恰好朝向地球的尘埃喷发现象造成的。其中,参宿四不规则的表面来自其巨大对流胞造成物质移动、收缩和膨胀等。这颗恒星也有脉动现象,就像是心跳一样,使亮度有周期性变化。对流与脉动这些都是恒星活动的一部份。Montargès等人认为目前对红超巨星的认识不够全面,所以必定还有惊喜在等着他们。

参宿四正式编号为猎户座α星(Alpha Ori),距离约700光年。由于体积庞大,距离也不算太远,因此包括VLT在内的少数望远镜得以直接观测到它的表面变化。此外,由于VLT观测范围涵盖可见光至中红外波段,因此不仅可以拍摄到参宿四的表面,也可以观测到它周围的物质。Montargès等人认为这是我们能了解这颗星正在发生什么事的唯一途径。

除了Montargès等人之外,法国巴黎天文台(Observatory of Paris)Pierre Kervella等人恰在2019年12月,也以VLT上VISIR仪器拍摄参宿四影像,结果显示有来自参宿四周围尘埃发出的红外辐射。这些尘埃云应该是参宿四向外抛出物质而形成的。

科普天文中常提到「我们都始于星尘(we are all made of stardust)」,但却少有人提到这些星尘究竟来自何处?SPHERE和VISIS影像正要告诉大众:有一部份就是来自像参宿四这样的红超巨星。在其一生中,尚未发生超新星爆炸之前,红超巨星也会陆续制造并向外抛出大量物质。现代科技已能允许科学家详细研究这些天体,数百光年外的也没问题,所以解开红超巨星质量流失的课题,指日可待。(编译/张桂兰)

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