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新理论解释了红色超巨星 "参宿四"的神秘黯淡现象
发布日期:2021-08-05 19:44:46  稿源:cnBeta.COM

参宿四(α Orionis)是位于猎户座肩部的一颗明亮的赤色恒星,在夜空中可以用肉眼看到。从2019年10月到2020年3月,参宿四表现出神秘的暗淡,吸引了天文学家和公众的注意力和想象力。虽然是一颗变星,表现出周期性的、有时不规则的光线变化,但这次变暗是过去50年中观察到的最重要的一次:它变暗了2.5倍以上,这甚至可以通过肉眼在夜空中注意到。

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世界各地的天文学家已经提出了几种可能的原因:超新星爆炸的前期,遮蔽的尘埃,或者恒星光球的变化。

由中国科学院国家天文台赵刚教授领导的一项新研究揭示了参宿四神秘变暗的本质,来自山东大学和密苏里大学(美国)的科学家也加入了这项研究。

这项研究发表在今天(2021年8月5日)的《自然通讯》上。

Spectroscopic-Evidence-for-Large-Spot-on-Dimming-Betelgeuse.jpg

猎户座是夜空中近红外波长范围内最亮的恒星。这是调查像参宿四这样的红色超巨星的最合适的波长范围。

研究小组调查了2020年1月31日、3月19日、4月4日和4月6日在山东大学威海天文台获得的参宿四的高分辨率近红外光谱,涵盖了调光和调光后的阶段。研究小组开发了一种特殊的技术来确定红超星的有效温度。

"我们的方法是基于对恒星光谱中氧化钛(TiO)和氰化物(CN)分子线的测量。一颗恒星越冷,这些分子就越能在其大气中形成和存活,分子线在恒星光谱中就越强。"这项研究的第一作者Sofya Alexeeva博士说:"在一个更热的大气层中,这些分子很容易解离,不能生存。"

"我们已经发现,在其亮度最低的时候,2020年1月31日,参宿四的有效温度是3476开尔文。然而,在它恢复亮度之后,在2020年4月6日,有效温度是3646开尔文。索菲亚-阿列克谢耶娃博士说:"有效温度变化了170K,足以解释这种神秘的暗淡。"

什么会导致温度下降170K?它可能是由参宿四表面上的一个大的暗星斑引起的。红超星上存在的斑点是一个众所周知的现象。这些斑点很可能是对流或冷对流单元的结果,人们普遍认为这类恒星中存在着这种现象。这一发现让我们深入了解了红色超巨星的性质,它们是宇宙中重元素富集的主要贡献者。

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