兩顆參宿四？

明亮的參宿四可能有一顆伴星。

一項關于恒星亮度變化的新研究指出，夜空中最亮的恒星之一，參宿四，可能并不會在短時間內發(fā)生超新星爆炸的現(xiàn)象。相反，最近的研究表明，我們之前觀測到的星光脈沖可能是由一顆圍繞參宿四運行的看不見的伴星引起的。

這顆伴星的正式名稱為獵戶座αB，而天體物理學家賈里德 · 戈德伯格（Jared Goldberg）將其稱之為“參宿四的伙伴”。在圍繞參宿四運行時，這顆伴星就像掃雪機一樣，將擋光的塵埃推開，從而短暫地讓參宿四看起來更亮。戈德伯格和他的同事在《天體物理學雜志》（The Astrophysical Journal）上發(fā)表的一篇論文中展示了他們對這一過程的模擬。

該研究的主要作者，也是美國熨斗研究所計算天體物理中心的研究員戈德伯格說：“我們排除了能想到的所有可能的內在原因。唯一合適的就是參宿四有一顆伴星?！?/p>

戈德伯格與懷俄明大學收集的梅里迪思 · 喬伊斯（Meridith Joyce）以及匈牙利天文和地球科學研究中心孔科利天文臺的拉斯洛 · 莫爾納爾（László Molnár）共同撰寫了這篇研究論文。

尋找“參宿四的伙伴”

參宿四是一顆紅巨星，亮度大約是太陽的10萬倍，體積是太陽的4億多倍。這顆恒星的壽命即將結束，當它死亡時，產生的爆炸將足夠明亮，以至于我們可以在地球上的白天觀察到它長達數(shù)周的時間。

天文學家可以通過有效地“檢查它的脈搏”來預測參宿四何時死亡。它是一顆變星，這意味著它有時會變得更亮或更暗，亮度會像心跳一樣脈動。參宿四主要有兩種“心跳”：一種是在一年多一點的時間尺度上脈動，另一種的時間尺度大約是六年。

其中一種心跳是參宿四的基本模式，也是恒星本身固有的亮暗模式。如果這顆恒星的基本模式是它的長尺度心跳，那么參宿四可能比預期要更快爆炸。然而，如果它的基本模式是它的短尺度心跳，那么正如幾項研究所表明的那樣，它的較長尺度心跳就是一種被稱為長次級周期的現(xiàn)象。在這種情況下，這種時間尺度較長的增亮和變暗將是由恒星外部的某些東西引起的。

科學家仍不確定是什么導致了長次級周期，但有一個重要觀點指出，當一顆恒星有一個伴星繞著它轉，后者穿過恒星產生和排出宇宙塵埃時，這種現(xiàn)象就會出現(xiàn)。移位的塵埃改變了到達地球的星光強度，從而改變了恒星的視亮度。

研究人員對其他過程是否可能導致長次級周期進行了研究，例如恒星內部的擾動或恒星強大磁場的周期性變化。在將參宿四的直接觀測數(shù)據(jù)與模擬該恒星活動的精密計算機模型相結合后，研究小組得出結論：參宿四有一顆伴星是迄今為止最為可能的解釋。

戈德伯格說：“沒有其他原因。事實上，如果參宿四沒有伴星，那就意味著發(fā)生了更奇怪的事情——也是用當前的物理學無法解釋的事情?！?/p>

該團隊尚未確定參宿四伴星是什么，但他們認為這是一顆質量高達太陽兩倍的恒星。

喬伊斯說：“除了質量和軌道一定存在限制外，很難說伴星實際上是一顆什么樣的恒星。類日恒星是最有可能的伴星類型，但這并不確定?！?/p>

她提到：“我個人喜歡一個更奇特的假設，盡管我的合著者的觀點可能不同，那就是伴星是一顆中子星——一顆超新星的核心。然而，在這種情況下，我們希望通過X射線觀測看到這方面的跡象，但目前尚無觀測證據(jù)。我認為我們應該再回頭看一次?！?/p>

年老恒星的新視角

接下來，該團隊將扮演狗仔隊的角色，試圖用望遠鏡拍攝參宿四伴星的圖像，因為2024年12月6日左右有一個潛在的能見度窗口。

莫爾納爾說：“我們需要確認參宿四伴星確實存在，因為我們的結果是基于推理，而不是直接觀測得到的。所以我們現(xiàn)在正在撰寫觀測申請報告?！?/p>

喬伊斯說：“如果我們不能從各自不同的角度考慮這個問題——莫爾納爾是太空觀測和數(shù)據(jù)分析方面的專家，戈德伯格擅長研究和模擬大質量恒星，而我是一名建模師——這項工作就不可能完成。我要特別感謝熨斗研究所計算天體物理中心創(chuàng)造了這樣一個研究環(huán)境，匯集如此多領域的科學工作者。”

莫爾納爾說，參宿四“自現(xiàn)代天體物理學誕生以來，一直是無數(shù)研究的目標”?！叭欢覀內匀挥凶龀鲋卮笮掳l(fā)現(xiàn)的空間：在這種情況下，一顆類日恒星隱藏在紅超巨星的巨大光暈中。這是我感到最興奮的地方?！?/p>

資料來源 Phys.org