新發布的參宿四模擬顯示它是一個沸騰、冒泡的球

一種新的模擬挑戰了我們描繪夜空中最著名的星星之一的方式。 參宿四是前 20 顆最亮恆星之一（儘管偶爾）並且是一顆紅超巨星，是恆星演化到超新星的最後階段。 我們通常將恆星想像成巨大的等離子球，但一項新的模擬表明，當我們看到紅超巨星時，這種觀點是不正確的。

與太陽相比，參宿四是巨大的。 它的半徑至少是太陽半徑的 640 倍，但也可能達到 1000 倍多一點——如果放在太陽系中，它會延伸超過木星的軌道。 這個體積可以容納數億個太陽，但它的質量約為 15 個太陽，這表明外層的密度極低。

距離我們大約 500 光年，從宇宙角度來看，足夠近，我們可以看到它表面的特徵。 這些特徵可能表明兩件事：要么恆星正在快速旋轉，要么它的表面正在快速變化。 兩者都是有效且可能的，但每一個都需要更多的東西。 如果旋轉是正確的，那麼額外的東西就是同類相食。

「大多數星星只是夜空中的微小光點。 參宿四非常大，而且距離很近，因此，用最好的望遠鏡，它是我們真正觀察和研究其沸騰表面的極少數恆星之一。 它仍然感覺有點像科幻電影，就好像我們去那裡近距離觀看它一樣，」研究合著者、馬克斯·普朗克天體物理研究所所長塞爾瑪·德·明克在一份報告中說道。陳述。 “結果非常令人興奮。 如果參宿四確實在快速旋轉，那麼我們認為它一定是在吃完東西後旋轉起來的那是繞著它運行的。

另一種解釋是對流——就像水裡的沸水一樣鍋 - 產生與地球整個軌道一樣大的等離子體氣泡，其上升和下降速度極快。 紅超巨星的表面應該會不斷變化，但在模擬場景中，氣泡需要以每秒約 30 公里（19 英里）的速度移動。 模擬表明，沸騰等離子體場景可以解釋大約 90% 的建模場景中恆星明顯的快速旋轉。 需要更多數據才能了解情況是否確實如此。

目前正在分析 ALMA（阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列）在 2022 年收集的一些數據，以幫助提供更多清晰度。 模擬還可以預測未來的觀察結果，這很有趣。 目前，參宿四是，可能是其亮度的周期性變化之一。

「對於像參宿四這樣的巨大沸騰恆星，我們還有很多不了解的地方，」合著者、法國國家科學研究中心的天文學家安德里亞·基亞瓦薩補充道。 「它們到底是如何運作的？ 它們如何失去質量？ 它們的流出物中可以形成什麼分子？ 為什麼參宿四突然變得不那麼亮了？ 我們正在非常努力地使我們的電腦模擬變得越來越好，但我們確實需要像 ALMA 這樣的望遠鏡的令人難以置信的數據。

報告研究結果的論文發表於天體物理學雜誌通訊。