本文参加百家号 #科学了不起# 系列征文赛。

参宿四再次亮起

大家最喜欢的红超巨星再次变亮了。美国变星观测者协会（AAVSO）一直在追踪参宿四，因为它逐渐恢复了正常的亮度。在撰写本文时，它约为典型视觉亮度的95％。超新星迷们将不得不等待更长的时间。

参宿四最近的光变曲线。来源： AASVO/@betelbot

二月份时，参宿四因为变得非常暗淡而再次引起轰动。这次，参宿四暗淡到有经验的观测者能通过肉眼轻易地察觉到。作为一颗变星，参宿四确实会经历光亮和暗淡的时期，但变化周期不够稳定，所以很多人想知道是什么因素影响着它的变化。

恒星的亮度可为好几种因素所改变。例如，造父变星会因为膨胀和收缩而改变亮度。这是因为造父变星膨胀的时候，它会因其外层的氦发热而扩大，而在氦冷却之后收缩。由于脉动效应是有规律的，天文学家可以用造父变星作为标准烛光来测量相邻星系之间的距离。

参宿四的模拟显示对流区域。来源：Bernd Freytag

参宿四是半规则的变星，因此其作用机理有所不同。作为红超巨星，其直径比火星的轨道宽，但其外层非常分散。这意味着层是对流的。内部的气体被加热并向上流动至表面，之后冷却并再次沉入恒星中。这种对流现象也发生在太阳中，但是与整个太阳相比它们微不足道。在参宿四上，单个对流区域可以占据恒星表面的很大一部分。

因此，一个比较普遍的观点是，最近的暗淡是由于异常大的对流区域引起的。随着大量气体泄漏到地面并冷却，参宿四的亮度将比平时更暗淡。但是一项新的研究表明情况并非如此。

该团队不只是测量参宿四的亮度，而且也查看其光谱。星光的光谱线通常用于确定恒星的化学成分，因为每种类型的元素和分子都有独特的光谱线图案。但是这些受到其环境的影响并且根据其压力和温度会产生略微不同。因此，该团队使用光谱线来测量参宿四的表面温度。然后，他们将其与2004年参宿四亮度的测量结果进行了比较。

参宿四的光谱显示其温度变化不大，该结果出自天文学家Emily M. Levesque和Philip Massey。

他们发现，参宿四的温度有所下降，从2004年的3650开降到2020年的3600开。这可能是表面对流造成的，但对流远不足以导致它变暗。如果参宿四的大气层像造父变星那样彻底膨胀，那么它也应该发生造父变星那般的温度变化，所以这不是答案。那还剩下一个可能的罪魁祸首：尘埃。

事情可能是这样的，参宿四喷出了一团气体和尘埃。从地球视角看去，这些尘埃在参宿四表面延展，阻挡了部分星光，使参宿四看起来比它本身更暗。这个想法与2009年的观测结果一致，当时在这颗恒星附近观测到了羽流。

参宿四最终将变成一颗超新星，但这绝对需要很长时间。在那天来临前，参宿四会持续向我们提供大量的信息，从中可知一颗濒死的恒星如何走到生命尽头。

相关知识

参宿四通常是夜空中最亮的第十颗星，并且是在猎户座中仅次于参宿七的第二亮星。它是一颗明显微红的半规则变星，其表观幅度等在+0.0和+1.6之间变化，其显示范围是任一等星的最宽泛范围。在近红外波段，参宿四是夜空中最明亮的恒星。其拜耳名称为α猎户座，拉丁文名称化为Alpha Orionis，缩写为Alpha Ori或α Ori。

参宿四被归类为光谱类型M1-2的红色巨星，是肉眼可见的最大恒星之一；在人们想象中，它是太阳系的中心，它的表面位于小行星带之外，它将吞没水星、金星、地球、火星，以及可能还有木星的轨道。尽管这样，银河系中仍有一些更大的红色巨星，其中包括仙王座星和大犬座VY星。参宿四的质量计算范围从略低于太阳质量的10倍到略高于太阳质量的20倍不等。

经过计算发现，它距离太阳约700光年，且表明了它的绝对星等约为-6。不到1000万年前，参宿四由于其巨大的质量而进化迅速，其被预计最有可能在10万年内，将以超新星爆炸而结束其进化。从猎户座OB1星系团（这包括猎户座腰带上的恒星）的诞生地被喷射出后，人们观察到这颗失控的恒星以30km/s的速度移动穿过星际介质，在整个4光年宽的范围内产生弓形波。

作者：

FY：Astronomical volunteer team

如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除

转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处