天文|不是尘埃！参宿四非正常变暗或由巨大恒星斑造成
【天文|不是尘埃！参宿四非正常变暗或由巨大恒星斑造成】恒星黑子造成参宿四奇怪的变暗
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艺术家创作的红色超巨星参宿四插图 。
在这幅图中 ， 参宿四的表面被巨大的恒星斑所覆盖 ， 导致其亮度降低 。 恒星在脉动中会有规律地向周围释放气体 ， 这些气体凝结成的物质就是尘埃 。
(配图：图片部/ MPIA)
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新研究表明 ， 是一些黑点造成了最近参宿四的非正常变暗 ， 这些黑点暂时覆盖在这颗巨大恒星表面 ， 占据了整颗恒星至少一半的面积 。
参宿四构成了猎户座的肩膀 ， 是夜空中最著名、最为人熟知的恒星之一 ， 也是最大的恒星之一 。
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参宿四是一颗“红色超巨星” ， 它的质量是太阳的11倍 ， 宽度是太阳的900倍 。 如果把参宿四放到太阳系的中心 ， 它将吞噬掉水星、金星、地球、火星和小行星带 。 (对于距离地球约500光年的红巨星来说 ， 这可是一次长距离的旅行 。 )
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参宿四正在膨胀 ， 这也意味着它处于生命的最后阶段 ， 最终会以一场剧烈的超新星爆炸收尾 。 去年秋天 ， 这颗超巨星开始明显变暗 ， 这促使一些天文学家推测 ， 参宿四可能即将迎来落幕 。
但是在今年春天参宿四结束了变暗的低迷状态 ， 到五月又恢复了平日的光辉 。 亮度恢复又促使一些天文学家假设 ， 参宿四变暗是尘埃云造成的 ， 科学家认为这可能是因为参宿四的光在到达地球之前 ， 被尘埃云挡住了一大块部分 。
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但是新的研究表明 ， 变暗是参宿四本身固有的一种现象 。 研究人员在今年1月、2月和3月使用夏威夷的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜(JCMT)仔细观察了这颗超巨星 ， 该望远镜在亚毫米光波下观测宇宙 ， 人类凭肉眼无法看到这种波长 。
研究小组在之后将这些数据与过去13年对参宿四的观测数据进行了对比 ， 这些数据中也包括由阿塔卡马探路者实验望远镜(Atacama Pathfinder Experiment)拍摄到的图像 ， 阿塔卡马探路者实验望远镜位于智利 ， 同样可以在亚毫米光线下进行观测 。
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该研究的第一作者 ， 德国马克斯·普朗克天文研究所的博士后研究员 ， T·达马瓦德纳（Thavisha Dharmawardena） ， 在一份声明中说“让我们惊讶的是 ， 即使是在亚毫米的光波下 ， 参宿四的亮度在变暗过程中也仅有原来的80％ 。 ”
Dharmawardena 说：“这个现象的发生与尘埃的存在是完全没关系的 ， 认识到恒星本身已经发生了如此巨大的改变 ， 这让人很兴奋 。 ”
研究人员说 ， 综合数据分析表明 ， 参宿四变暗与平均表面温度下降到约360华氏度（200摄氏度）有关 。 （恒星通常温度约为5840华氏度或者3230摄氏度 。 ）
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但是 ， 因为在2019年12月采集的参宿四的高分辨率图像显示出亮度强度明显不规则 ， 所以不太可能温度下降很对称地发生在整个星球 。
Dharmawardena说：“综合我们的结果 ， 这清楚地表面 ， 巨大的恒星黑子覆盖了50%到70%的恒星可见表面 ， 每个黑子的温度都低于其他地表的温度 。 ”
恒星黑子是短暂的黑色部分 ， 相当于在恒星表面拥有较强磁场的较冷的斑点 。 我们的太阳也有它们；天文学家数百年来一直在数太阳黑子以此测量恒星的活动 。 （太阳黑子充当了太阳风暴的发射台 ， 例如耀斑和被称为日冕物质抛射的巨大等离子体爆发 。 ）
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研究人员明年会继续使用麦克斯韦望远镜研究参宿四以了解更多有关超巨星 ， 它的灭亡对其附近的宇宙都会产生巨大的影响 。
麦克斯韦望远镜的高级科学家Steve Mais说“想参宿四这样的前几代恒星实际上制造了我们在地球上和我们人体内找到的大多数元素 ， 并在巨大的超新星爆炸中将它们分布到整个宇宙中 。 ”
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