阅读时长:3分钟 | 参宿四的新照片藏着一个意外,恒星上的“热斑”为何7年不散?
这颗位于猎户座的红超巨星距离地球约600光年,半径约为太阳的800倍。最近,阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)给它拍下了一张异常清晰的照片。照片中的参宿四并不是一个光滑圆球,它的轮廓坑坑洼洼,表面还分布着明显的明亮区域,看上去就像一锅正在缓慢翻滚的宇宙岩浆。
当然,恒星并没有真正的固体表面。我们看到的是能够向外辐射大量能量的气体层。参宿四内部的热气体不断上升,冷却后再下沉,这种现象叫作对流,原理和烧水时锅里的水上下翻滚有些相似,只不过这里运动的是高温等离子体,尺度也大得惊人。
ALMA在2023年获得的观测数据,分辨率最高达到约7毫角秒。结果显示,参宿四这一层大气平均温度约2300K,同时存在至少两个明显更热的区域,其中最亮的热点比周围高出约800K。研究人员认为,它们很可能与巨大对流产生的冲击波有关。
真正让天文学家意外的,是其中一个热点“活”得太久了。
研究团队把2023年的图像与2015年的ALMA观测进行比较,发现参宿四东北方向的亮斑几乎还在原来的位置,亮度也十分接近。这意味着它可能已经持续存在至少7年,远远超过现有恒星对流模型预测的大型结构寿命。
这件事尤其重要,因为参宿四正在不断损失物质,而这些剧烈的内部运动很可能正是驱动恒星风和物质抛射的重要力量。2019年至2020年,参宿四曾突然大幅变暗,一度让人猜测它是不是快要发生超新星爆炸。后续观测表明,那次“大变暗”主要与恒星喷出的物质冷却形成尘埃、遮挡星光有关。
参宿四最终确实会以超新星结束生命,但目前没有证据表明这一幕马上就会发生。
相比等待它爆炸,天文学家眼下更感兴趣的,反而是这颗巨星仍然活着的时候究竟怎样呼吸、翻滚和失去物质。那片坚持了至少7年的热点,也许正是打开这个谜题的一扇窗口。
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