“參宿四”恆星被證實有伴星

“參宿四”是獵戶座第二明亮的恆星，用肉眼就可以看到，所以千百年來一直為觀星者所熟知。美國國家航空航天局天文學家日前首次直接探測到著名恆星“參宿四”的一顆伴星。這顆伴星以極近軌道繞行主星，或是造成“參宿四”六年周期性亮度變化的關鍵因素。該發現不僅解開了困擾天文學界多年的“參宿四”“忽明忽暗”之謎，也刷新了對超巨星系統結構與演化的認知。

“參宿四”是獵戶座中最亮的恆星之一，也是距離地球最近的紅超巨星，半徑約為太陽的七百倍，其體積龐大，肉眼可見。雖然它的年齡僅約一千萬年，卻因質量過大而已步入恆星生命的末期。

天文學家發現“參宿四”的亮度存在兩個周期性的變化：一個周期約為四百天，另一個周期長達六年。尤其是二○一九年底至二○二○年初，“參宿四”突然大幅變暗，亮度下降近三分之一，引發全球關注。這一事件被稱為“大變暗事件”，一度被誤認為是恆星即將爆炸的前兆。後續觀測顯示，變暗原因是恆星向外拋射的一團巨大塵埃雲遮蔽了部分星光。這次事件促使天文學家重新分析“參宿四”的歷史觀測資料。此前已有研究提出，“參宿四”的長期亮度變化可能受到一顆伴星的影響，但由於距離過近、亮度太暗，始終無法直接探測到這顆伴星，相關猜想也難以證實。

天文學團隊此次借助安裝在夏威夷雙子座天文台的北望遠鏡上的高解析度成像儀“Alopeke”，成功探測到了這顆恆星伴星的“真容”。“Alopeke”使用的散斑成像技術能有效消除地球大氣擾動，從而實現極高解析度的觀測。團隊發現，這顆伴星在光學波段比“參宿四”暗六個星等，質量約為太陽的一點五倍，可能是一顆尚未啟動核心氫聚變的A型或B型前主序星。它距離“參宿四”約為地日距離的四倍，這顆伴星距離“參宿四”極近，僅約四個天文單位（地球與太陽距離的四倍），還位於“參宿四”外層擴展的大氣之內，比木星離太陽更近，軌道深嵌在主星的外層大氣之中，預計其未來一萬年內可能會被主星吞噬。這是首次在紅超巨星周圍發現如此靠近的伴星。過去的研究甚至認為，這顆伴星幾乎不可能被直接成像。這次偵測幾乎已達到北雙子星望遠鏡高角解析成像的極限，但結果卻非常成功，也為未來類似觀測開啟了新的可能性。

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