官方判决已出。作为红超巨星当恒星再次恢复到正常亮度水平时,天文学家测量了恒星的温度来确定恒星亮度恢复的原因。它最近变暗了。
事实证明,这颗恒星并没有发生内部波动;而是发生了内部波动。相反,参宿四打喷嚏时喷出一大团尘埃,暂时遮挡了它的光芒。
这意味着这颗恒星并不像一些人所希望的那样,即将进入超新星;事实上,对于参宿四的高龄恒星来说,这是一个很好理解的事件。
“我们一直在红超巨星中看到这种情况,这是它们生命周期的正常部分,”天文学家艾米莉·莱维斯克说华盛顿大学的。
“红超巨星偶尔会从其表面脱落物质,这些物质会在恒星周围凝结成尘埃。当它冷却和消散时,尘埃颗粒会吸收一些射向我们的光线并阻挡我们的视线。”
去年年底,参宿四的亮度开始急剧下降,引起了天文学家的注意。 2019 年 9 月至 2020 年 1 月期间,其亮度显着变暗,足以用肉眼观察到。
这引起了一些混乱。因为参宿四——距猎户座仅约 700 光年——是天空中最亮的恒星之一。对于同类来说,它非常古老——大约有 8 到 850 万年的历史。事实上,它正处于其生命的最后阶段:参宿四正在死去。
这颗古老恒星在其核心融合氢的主序日已经结束;它不久前耗尽了氢气,现在正在将氦融合成碳和氧。
最终,参宿四的核心将融合越来越重的元素,最终导致铁的堆积,导致核心塌陷——而这颗古老的恒星将爆炸成史诗般的超新星。
这种爆炸即将发生的迹象之一是恒星急剧变暗,但天文学家预测参宿四距离爆发成超新星至少还有几万年。
所以你可以明白为什么它最近的恶作剧让每个人都感兴趣,特别是因为它的变暗是不平衡的——只发生在恒星的一部分。
假设包括一些冷却恒星表面的内部对流过程。 (这会很奇怪。)另一种可能性是恒星在失去质量时喷射出巨大的尘埃和气体云。
因此,天文学家非常仔细地观察。今年 2 月 14 日,他们进行了观测,获得了参宿四的光谱——按波长对光进行了细分,可以告诉我们很多关于恒星化学成分的信息。像参宿四这样的恒星通常对于详细的光谱来说太亮了,但研究人员使用了一种特殊的阻尼技术将光降低到可行的水平。
通过分析我们所谓的“光谱线”,光谱可以揭示的事情之一是恒星的温度。光谱上的发射线指示光被发射的位置,而吸收线指示光被吸收的位置;我们知道不同的元素有特定的谱线,这些谱线可以用来推断恒星的温度。
研究人员正在寻找的是氧化钛的吸收线,氧化钛可以积聚在冷巨星的上层。二氧化钛的丰度与恒星的温度相关。
根据他们发现的丰度,参宿四的温度约为 3,325 摄氏度(6,017 华氏度)。这与测量结果一致2004年由团队拍摄;测量结果为 3,317 摄氏度摄于2011年。
它也比对流过程的预期温度高得多。
“与 2004 年光谱的比较立即表明温度没有显着变化,”天文学家菲利普·梅西解释说洛厄尔天文台。
“我们知道答案一定是灰尘。”
上个月,在团队进行观察后,参宿四停止变暗并再次开始变亮。所以目前超新星再次被排除在外。
但这颗闪烁的红色恒星仍然代表着了解巨星生命后期阶段的绝佳机会,因此你可以打赌天文学家会继续仔细研究它。
该研究已被接收天体物理学杂志通讯并且可以在arXiv。