這張參宿四的圖像，是數(shù)字化巡天2項(xiàng)目的若干張圖像合成的。參宿四是夜空中最亮的恒星之一。
圖源：ESO/DIGITIZED SKY SURVEY 2.
致謝： DAVIDE DE MARTIN
關(guān)于參宿四即將爆炸的傳言甚囂塵上。盡管這顆紅超巨星最近的亮度降低暗示它可能時(shí)日不多，但它似乎并不會(huì)立即爆炸。最近的觀測結(jié)果反而顯示，這顆恒星正開始恢復(fù)往日的榮光。
2月22日，一支研究團(tuán)隊(duì)在天文學(xué)家電報(bào)（the Astronomer’s Telegram，在線網(wǎng)絡(luò)發(fā)表平臺(tái)）上稱：“參宿四確定已經(jīng)停止變暗，并已經(jīng)開始緩慢變亮。目前還需要繼續(xù)進(jìn)行各種觀測，才能理解這種史無前例的變暗階段的性質(zhì)，理解這顆令人驚嘆的恒星下一步會(huì)怎么樣?！?/p>
獵戶座高懸在夏威夷的哈雷阿卡拉火山上方。圖上兩顆較亮的星星是參宿四和參宿七。
圖源：BABAK TAFRESHI, NAT GEO IMAGE COLLECTION
隨著參宿四逐漸變亮，天文學(xué)家現(xiàn)在希望弄清楚是什么導(dǎo)致它的亮度在2019年底驟降，同時(shí)還要應(yīng)對(duì)人們未能目睹超新星爆發(fā)的遺憾。
哈佛-史密森天體物理中心的Andrea Dupree說：“我也想說它將變成一顆超新星。我們壓根不怎么了解超新星爆發(fā)前一刻、前一晚、前一周、前一月究竟是什么樣?！?/p>
黯淡，黯淡的巨星
參宿四，正常情況是位于獵戶座“肩部”的一顆惹眼的紅點(diǎn)，也是夜空中識(shí)別度最高的星星之一。它距離地球約700光年，是一顆年輕的紅巨星，膨脹而巨大。如果把它放在太陽的位置，它甚至能吞掉木星。這顆巨星會(huì)周期性地脈沖，其表面由許多巨大的對(duì)流胞（convective cell）拼接而成。這些對(duì)流胞會(huì)移動(dòng)、膨大、收縮，與覆蓋在太陽表面的一團(tuán)團(tuán)等離子體泡類似，卻大得多。
Dupree說：“它們非常大，真的很大，跟我們到火星的距離差不多。這樣的表面讓人太驚訝了！”
當(dāng)參宿四脈沖時(shí)，這些對(duì)流胞收縮、膨脹，恒星的亮度也會(huì)起伏變化。該恒星的英文名字Betelgeuse起源于阿拉伯語。在天文上，參宿四屬于變星，意思是它會(huì)以幾個(gè)固有的周期發(fā)生周期性的亮度增減。
但去年秋季，參宿四開始變得比平常更暗，而且并沒有逐漸變亮，反而越變?cè)桨?。?019年底，其亮度已經(jīng)比原本的亮度低了40%，不再是夜空中第10顆最亮的星，甚至連前20名都排不上。當(dāng)時(shí)的參宿四的亮度，比天文學(xué)家們觀測至今的所有亮度都要低。
Dupree說：“能實(shí)時(shí)看到恒星演化挺有趣的。它的所作所為我們從來沒在它身上見過，而且也不清楚是不是在其它恒星上見過?！?/p>
參宿四走向黯淡的原因仍無法確定。一些天文學(xué)家推測，若干正常的恒星周期恰好重疊，產(chǎn)生了一個(gè)比以往更黯淡的恒星。另一些人猜測，參宿四可能噴射出了大量的塵埃，擋住了自身。還有一些科學(xué)家希望參宿四變暗預(yù)示著它的末日，因?yàn)閾?jù)認(rèn)為許多大恒星在坍縮爆炸前會(huì)向太空噴出大團(tuán)煙塵。
這張圖像是參宿四在史無前例的變暗前后的對(duì)比。左右兩圖是歐洲航天局的甚大望遠(yuǎn)鏡在2019年1月和12月分別拍攝的，可以看出這顆恒星變暗了多少，以及形狀發(fā)生了什么變化。
圖源：ESO/M. MONTARGèS ET AL
像參宿四這樣的大恒星，變成超新星是不可避免的，問題不在于它是否會(huì)炸，而在于什么時(shí)候炸。而當(dāng)參宿四真正爆炸時(shí)，在地球的白天也能看到它。
參宿四的亮度
盡管接近超新星爆發(fā)并不能解釋參宿四的亮度變化，但許多天文學(xué)家私心里還是希望這顆恒星爆炸。
“我挺希望看到它爆炸的。那樣就太奇妙了。”美國維拉諾瓦大學(xué)的天文學(xué)家Ed Guinan在參宿四變亮之前接受《國家地理》采訪時(shí)說道。他從事變星研究，追蹤參宿四已有幾十年。
但當(dāng)Guinan后來發(fā)現(xiàn)參宿四重新變亮后，他開始懷疑這顆恒星并非正要“一條路走到黑”。他說，在亮度低點(diǎn)時(shí)，起碼有兩個(gè)恒星周期疊加，只有這種巧合才能解釋參宿四為什么變暗得這么厲害。
Guinan查看了參宿四恒星周期的時(shí)機(jī)后發(fā)現(xiàn)，如果參宿四的行為與一個(gè)特別顯著的、約425天的波動(dòng)周期相匹配，那么，參宿四應(yīng)該在2月底開始重新變亮。事實(shí)上，參宿四在亮度最低的階段停留了一周，確實(shí)開始變亮。
Guinan說：“我們認(rèn)為最暗是在2月20日，前后偏差幾日。我當(dāng)然很開心自己的推測是對(duì)的，我本來不會(huì)這樣的，因?yàn)槲耶?dāng)時(shí)內(nèi)心還是希望這顆恒星回變暗、變暗，變成超新星。我很想看到那樣?！?/p>
參宿四變了樣
雖然Guinan預(yù)測對(duì)了，但參宿四最近變暗的奧秘并未完全解開。當(dāng)它開始變暗時(shí)，幾臺(tái)最好的天文望遠(yuǎn)鏡都開始轉(zhuǎn)頭仔細(xì)觀察它，其中包括哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和位于智利的甚大望遠(yuǎn)鏡。當(dāng)天文學(xué)家把甚大望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)參宿四時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)，這顆恒星與一年前的樣子大不相同。
2019年1月，在參宿四開始變暗之前，它看上去幾乎呈球狀，球體明亮度一致。但2019年12月的圖像顯示，這顆恒星變得更為橢圓，而且南半球有一個(gè)非常巨大的暗影區(qū)。
比利時(shí)天主教魯汶大學(xué)的Miguel Montargès說：“恒星圓面上出現(xiàn)這么一個(gè)重大變化，極為罕見。”他曾用甚大望遠(yuǎn)鏡研究過參宿四。
天文學(xué)家還不確定究竟是灰塵擋住了一部分恒星光線，還是恒星本身變形變暗。以參宿四最亮的紅外波段進(jìn)行熱力觀測，參宿四看上去并沒有顯著變冷，并不像有人預(yù)測的那樣：一個(gè)巨大而黯淡的對(duì)流胞在恒星表面擴(kuò)展開來。
“考慮到亮度變化局限在不能很好穿透塵埃的短波段，塵埃沉積這個(gè)解釋似乎很合理?！痹蒙醮笸h(yuǎn)鏡觀測過參宿四的巴黎天文臺(tái)的Pierre Kervella說道。
但是，“塵埃為什么會(huì)在乎這顆恒星425天的周期？”
這個(gè)謎團(tuán)遠(yuǎn)未解開，但Guinan及其同事很感激參宿四再次亮起來好讓他們看到。不久后，這顆紅巨星就會(huì)運(yùn)行到太陽附近，躲在白天的日光里，直至秋季。
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