天文學家揭開參宿四大幅度變暗之謎

作者 | 發布日期 2021 年 07 月 22 日 8:45 | 分類 天文 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


獵戶座的參宿四是一顆紅超巨星,光度變化在 0.2~1.2 等(視星等)之間,是獵戶座的第二亮星,亮度僅低於參宿七,同時也是全天第九亮星。而在 2019 年底到 2020 年初期間發現其亮度明顯變暗,這個現象讓天文學家困惑不已。之前更有人大膽猜測,參宿四的亮度下降是否可能預示著它即將在一場壯觀的超新星爆炸中死亡。

那麼到底是什麼原因導致突然的變暗?一組國際天文學家團隊揭示了兩張前所未見神秘變暗的圖像給予解釋:原因來自於參宿四表面溫度下降,導致恆星蒙上了一層塵土覆蓋的面紗,研究結果發表在《自然》雜誌上。

研究團隊在大變暗期間持續觀察,並使用歐洲南天天文臺(ESO)甚大天線陣列(VLA)在2020年1月和2020年3月拍攝了另外兩張前所未見的圖像,當結合2019年1月和12月所拍攝的圖像後,可以清楚地看到參宿四亮度的變化,尤其在恆星的南邊更甚。

當巨大的氣泡在恆星內移動、收縮和膨脹時,參宿四的表面會定期發生變化。研究團隊認為參宿四在此大幅度變暗之前的某個時刻,這顆恆星在向外脈動之下,噴出了一個遠離它的巨大氣泡,而當不久之後表面的一塊區域冷卻下來時,溫度下降到足以讓氣體中的重元素(例如矽)凝結成固體塵埃。天文學家表明我們直接目睹了所謂星塵的形成,這些塵埃的形成可以非常迅速地發生在靠近恆星表面的地方,而這些被拋射出來的塵埃,則可能會繼續成為類地行星和生命的基石。

這新的發現和之前使用哈伯太空望遠鏡對參宿四觀測的結果吻合,哈佛-史密松天體物理中心的天文學家Dupree在大幅度變暗的幾個月裡,捕捉到密集且受熱的物質在該恆星的大氣中移動的跡象。透過哈伯太空望遠鏡,我們可以看到這些物質離開恆星表面並通過大氣層向外移動,之後形成塵埃導致恆星看起來變暗。

在2020年4月參宿四恢復到正常亮度,參宿四是一顆獨特的恆星,我們正看到物質離開超巨星表面的現象,而這些物質的噴射方式及位置,將進一步幫助我們解開這些大質量恆星風背後的奧秘。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:NASA

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