事實證明,塵埃可能是罪魁禍首,因為它弱化了參宿四發出的光芒,讓人們產生了一種錯誤的猜想,即不久之後就會看到參宿四出現一顆巨大的超新星,事實上參宿四依然安靜地在那裡,然而人類卻沸沸揚揚地開啟了可笑的話題。
猜測被真相徹底粉碎
去年年底,業餘和專業天文學家都注意到紅巨星參宿四迅速而顯著地變暗,亮度下降了近40%。最近的一些影象甚至表明,參宿四正在改變形狀。這顆著名的變星是否準備爆炸成為超新星?我們最終會有一個近距離觀看天空另一顆太陽的機會嗎?
然而,來自華盛頓大學(University of Washington)和洛厄爾天文臺(Lowell Observatory)的兩位天文學家發表的一篇新論文粉碎了這些希望。科學家們說參宿四並不是因為它即將爆炸而變暗。相反,由參宿四在其外層大氣中拋擲出的品質所形成的外圍星塵,可能會使其自身的光線變得模糊,因此對地球上有希望的天文觀測者來說,會顯得更加暗淡。
華盛頓大學天文學副教授埃米莉·萊維斯克和洛厄爾天文臺的天文學家菲利普·馬西於2020年2月14日用配備了光譜儀的4.3米洛厄爾發現望遠鏡觀測了參宿四。通過分析參宿四的光譜,天文學家們確定,如果最近的暗淡是由恆星表面的冷卻引起的,那麼該恆星的平均溫度要比預期的高得多,也就是說如果它出現了顯著的降溫,那麼可能預示著它即將發生超新星爆炸。
真相浮出水面
“我們得出結論,參宿四目前的有效溫度為3600±25k,”兩人在論文中寫道。雖然這個溫度比參宿四最近的光曲線演化之前的測量溫度稍低,但是這種有效溫度的下降不足以解釋參宿四最近的光學調光現象。我們認為,在我們到參宿四的視線範圍內,週期性的品質損失和大顆粒的周圍星塵數量的增加,是對其最近光度演化最有可能的解釋。”
這張由ESO甚大望遠鏡上的VISIR儀器拍攝的影象顯示,2019年12月,參宿四周圍的塵埃發出了紅外光。在這張壯觀的照片中,塵埃雲團與火焰相似,是在恆星將其物質釋放回太空時形成的。這個黑色的圓盤遮住了恆星的中心和它周圍的大部分割槽域,這些區域非常明亮,必須加以遮蓋才能看到較弱的塵埃羽狀物。中間的橙色圓點是參宿四表面的球體影象,其大小接近木星的軌道。
萊維斯克在洛厄爾天文臺的新聞釋出會上說:“我們在紅巨星中經常看到這種現象,這是它們生命週期中正常的一部分。”“紅巨星偶爾會從它們的表面脫落物質,這些物質會在恆星周圍凝結成塵埃。當它冷卻並消散時,塵埃顆粒會吸收部分射向我們的光線,從而擋住我們的視線。”
以前曾有人提出,塵埃是造成獵戶座“肩膀”星變暗的原因。另一種理論認為,參宿四內部的巨大對流細胞將熱的物質吸引到它的表面,在那裡冷卻後再回落到內部。
雖然參宿四的核心在未來10萬年內崩塌時仍有可能成為超新星,但它的爆炸似焦點放在這顆有趣而多變的恆星上。因為紅巨星是非常活躍的恆星,”萊維斯克說。“我們對它們的正常行為——溫度波動、塵埃、對流細胞——了解得越多,我們就能更好地理解它們,並更好地識別什麼時候可能會發生真正神奇的事情,比如超新星爆炸。”