摘要:(上圖所示)獵戶座中參宿四這顆紅超巨星正經歷着前所未有的變暗,這張令人驚歎的恆星表面圖像,是去年年底用歐洲南方天文臺甚大望遠鏡上的球體儀器拍攝,這是旨在瞭解參宿四變得越來越暗觀測活動中的首批觀測結果之一。歐洲南方天文臺甚大望遠鏡上的儀器,可以從可見光到中紅外進行觀測,這意味着天文學家既可以看到參宿四的表面,也可以看到它周圍的物質,這也是天文學家瞭解這顆恆星發生了什麼的唯一途徑。

​ESO最新發布:利用歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡(VLT),天文學家捕捉到獵戶座中一顆紅色超巨星參宿四前所未有的變暗。這張令人驚歎的恆星表面新圖像,不僅展示了這顆“褪色”的紅超巨星,還展示了參宿四外觀形狀是如何變化的。參宿四一直是恆星觀測者在夜空中的指路明燈,但它在去年年底開始變暗。在撰寫本文時,參宿四亮度約爲其正常亮度的36%,即使是肉眼也能注意到這一變化。

天文愛好者和科學家都很興奮地希望瞭解更多關於這次史無前例的變暗情況。由比利時魯汶大學天文學家Miguel Montargès領導的一個研究小組,自去年12月以來一直在用歐洲南方天文臺(ESO)甚大望遠鏡觀察參宿四,目的是瞭解它變得越來越暗的原因。首批觀測結果中有一張令人驚歎的參宿四表面新照片,這張照片是去年年底用球體儀器拍攝的。該團隊還恰好在2019年1月用球體觀測了這顆恆星。

之後參宿四開始變暗,這就給了天文學家一張參宿四前後的對比照片。在可見光下拍攝的圖像,突出了參宿四在亮度和外觀形狀上發生的變化。許多天文愛好者想知道參宿四變得的暗淡是否意味着它即將爆炸。就像所有的紅超巨星一樣,參宿四總有一天會變成超新星發生一場災難般的爆炸,但天文學家認爲現在不會發生這種情況。目前天文學家還有其他假設來解釋究竟是什麼導致了球體圖像中參宿四的形狀和亮度變化。

  • (上圖所示)獵戶座中參宿四這顆紅超巨星正經歷着前所未有的變暗,這張令人驚歎的恆星表面圖像,是去年年底用歐洲南方天文臺甚大望遠鏡上的球體儀器拍攝,這是旨在瞭解參宿四變得越來越暗觀測活動中的首批觀測結果之一。與2019年1月拍攝的圖像相比,對比顯示出參宿四變暗了多少,外觀形狀發生了怎樣的變化。圖片:ESO/M. Montargès et al

天文學家正在研究的兩種情況是:由於異常的恆星活動或向我們太陽系噴射的塵埃導致表面降溫。當然,對參宿四這顆紅超巨星的認識還不完整,這還是一項正在進行中的研究工作,因此仍有可能發生不確定性的意外。研究團隊用智利塞羅帕拉納爾的甚大望遠鏡來研究參宿四這顆650光年遠的恆星,並收集其變暗的線索。歐洲南方天文臺的帕拉納爾天文臺,是少數幾個能夠對參宿四表面進行成像的設施之一。

  • (上圖所示)這張參宿四想象圖,描繪了在參宿四附近看到的情景;圖片:ESO, L. Calcada

歐洲南方天文臺甚大望遠鏡上的儀器,可以從可見光到中紅外進行觀測,這意味着天文學家既可以看到參宿四的表面,也可以看到它周圍的物質,這也是天文學家瞭解這顆恆星發生了什麼的唯一途徑。另一張新圖像是用甚大望遠鏡上的VISIR儀器獲得,顯示了2019年12月參宿四周圍塵埃發出的紅外光。

這些觀測是由法國巴黎天文臺Pierre Kervella領導的研究小組進行,圖像的波長與熱像儀探測到的波長相似。塵埃雲類似於VISIR圖像中的火焰,是恆星將其物質拋回太空時形成。

昆士蘭大學魯汶分校的博士生艾米麗·坎農(Emily Cannon)說:我們都是由星塵組成的”這句話,在天文學中經常聽到,但這些塵埃究竟是從哪裏來的呢?坎農正在研究紅超巨星的球面圖像,在它們的一生中,像參宿四這樣的紅超巨星甚至在作爲超新星爆炸之前,就創造並噴射了大量的物質。

現代技術使我們能夠以前所未有的細節,研究這些位於數百光年之外的天體,這讓天文學家有機會揭開是什麼觸發了這些恆星質量損失的謎團。

博科園|研究/來自:歐洲南方天文臺ESO

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