猎户座亮星参宿四(Betelgeuse)突然变暗到底是怎么回事?它突然变暗,亮度只剩下常规状态的40%,而成为近一年来天文学家兴趣的热点。
猎户座亮星参宿四喷射物质及其亮度变暗示意图。(NASA, ESA, and E. Wheatley (STScI))
天文学家一度以为它是不是马上就要以超新星形式爆发。今年5月的观测显示,它的亮度又恢复了正常水平。8月13日发表在《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)上的研究称,哈勃望远镜观测的数据对这个过程作出了解释。
2019年12月,天文学家发现这颗红巨星开始变暗;2020年1月,发现它的亮度降低了25%;到了2月,亮度只剩下40%。
哈勃望远镜在去年9月至11月间的观测数据显示,从参宿四的表面以每小时32万公里的速度,喷发出大量物质。在3个月的喷发期内,参宿四从南极抛射的物质量是正常抛射量的近两倍。
这些物质量有多少?研究人员表示,参宿四正常抛射的物质量是太阳的约三千万倍。
研究人员认为,这些高密度、高温等离子体从参宿四的表面被抛射出去以后,在离它数百万英里的地方冷却下来形成尘埃。这些尘埃挡住了它射向地球的光线,导致参宿四变暗。
但是研究人员不确定发生这次物质抛射的原因,猜测与参宿四自身的脉动周期相关。按照地球时间计算,参宿四每420天经历一个膨胀和收缩的周期。最新这份研究结论认为,此次变暗发生在参宿四的膨胀期。
参宿四背景
参宿四是一颗变星,即亮度呈现周期性变化的恒星,它的亮度介于+0.0和+1.3之间。它的直径是太阳的11倍,亮度可达太阳的900倍。科学家认为参宿四已经接近生命的终点,而这样大的恒星很可能是以超新星的形式爆发。
因此今年发现它变暗,引起很多天文学家关注,认为很可能将第一次观测到一颗超新星爆发的全过程。目前为止,科学家观测到的超新星事件都位于遥远的星系之中。科学家曾以为有希望第一次近距离观测到一个超新星爆发。
后来,参宿四开始恢复亮度,从某种程度上说,这让很多人失望了。
参宿四距离地球725光年,这意味着人们观测到它的变暗事件发生在公元1300年,反映当时情况的光线现在才抵达地球。
这份研究的主要作者哈佛‧史密松天体物理中心(CfA)的杜普里(Andrea Dupree)说:“没人观测过恒星爆发成超新星前夕的情况,天文学家观测过最近的情况是爆发之前一年左右的景象,但是几天、或几周的景象还没有见过。 ”
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