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從去年開始,，這顆夜空中最亮天體之一的參宿四就開始逐漸變暗,，從0.5等星降為1.7等，亮度差了3倍,。我們知道,，直徑達(dá)到太陽約900倍的參宿四是一顆紅超巨星，它已經(jīng)進(jìn)入到了演化的末期,，很有可能會(huì)發(fā)生超新星爆發(fā),，結(jié)束自己的生命。因此,，它的亮度變化讓人不禁懷疑：它真的要結(jié)束了嗎,？大部分人都期待看到它的死亡，因?yàn)檎l也沒親眼見過超新星爆發(fā)是什么模樣的,。尤其對于天文學(xué)家來說,，如果能夠親眼目睹一次，那么將非常有利于我們了解恒星的演化過程,。（圖片說明：紅外望遠(yuǎn)鏡WISE拍攝的參宿四,，并渲染為藍(lán)色）不過，令人遺憾的是,，當(dāng)我們對超新星爆發(fā)充滿期待的時(shí)候,，參宿四居然從今年2月25日開始重新被“點(diǎn)亮”,。科學(xué)家們對此表示“遺憾”的同時(shí),，也思考著該如何解釋這個(gè)現(xiàn)象,。3月份的時(shí)候，有兩位科學(xué)家發(fā)表了他們的研究成果,，指出：參宿四之所以在幾個(gè)月的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)了亮度的下降,，或許只是來自于塵埃的遮蔽。你可能會(huì)好奇：這是多重的灰塵才能遮擋住一顆恒星??！實(shí)際上，宇宙中的塵埃和我們所說的塵埃完全不是一個(gè)概念,，它們都是彌散在宇宙空間的物質(zhì),。分布范圍極廣，所以可以遮擋住宇宙中的光芒,。（圖片說明：哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝到的參宿四以及它在夜空中的位置）來自華盛頓大學(xué)的Emily Levesque解釋說：“我們在紅超巨星身上總能看到類似的情況,，這是它們生命周期的一部分。紅超巨星表面經(jīng)常有物質(zhì)會(huì)脫落下來,，它們會(huì)以塵埃的形式凝聚在恒星的四周,。在冷卻和消散的過程中，它們會(huì)吸收一些射向我們的光線,，阻礙我們的觀測,。”參宿四就是典型的紅超巨星,，由于大部分燃料都已經(jīng)燃燒,，引力帶來的壓力和內(nèi)部核聚變產(chǎn)生的向外膨脹的力開始不再平衡。在這種情況下,，它們就會(huì)發(fā)生脈動(dòng),，其周期可以達(dá)到幾百甚至幾千個(gè)地球日。而在我們看來,，這就集中表現(xiàn)在亮度上,。當(dāng)兩股力量略微失衡時(shí),，就會(huì)有物質(zhì)從紅超巨星表面脫落,，形成科學(xué)家所說的遮擋它的塵埃。（圖片說明：獵戶座分子云,，左上方紅色的就是參宿四）因此,，對于參宿四變暗的現(xiàn)象，我們也不必那么意外,。只不過,，對于這個(gè)物質(zhì)脫落的過程,，我們還沒有完全理解。最近,，馬克斯·普朗克天文學(xué)研究所的Thavisha Dharmawardena和他的同事們,，利用詹姆斯·克拉克·麥克斯韋望遠(yuǎn)鏡和阿塔卡馬探路者實(shí)驗(yàn)（APEX）望遠(yuǎn)鏡在亞毫米波范圍內(nèi)的觀測數(shù)據(jù)，重新審視了參宿四變暗的過程,，并將研究成果發(fā)表在了《天體物理學(xué)雜志》上,。我們知道，波長較長的電磁波更容易繞過障礙,。因此,，他們才選擇了比可見光更長的亞毫米波，利用其他人在這個(gè)波段對參宿四長達(dá)13年的觀測資料,，分析它變暗的現(xiàn)象,。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：參宿四在亞毫米波段也變暗了20%。既然拋開塵埃的因素它依然失去了一些亮度,，那就意味著：參宿四的變暗不是塵埃遮擋那么簡單,，一定還有其他原因。既然塵埃解釋不了參宿四變暗的原因,，那么科學(xué)家們只能考慮恒星本身的因素了,。該研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，參宿四表面出現(xiàn)的大型恒星斑或許是使它變暗的主要因素,。這些恒星斑不是一般的大,，甚至可能覆蓋了它表明的50%-70%。而且,，這不是一個(gè)恒星斑,，而是分布在各處的多個(gè)恒星斑，每一個(gè)都異常巨大,，因此導(dǎo)致參宿四變暗,。這個(gè)想法相當(dāng)大膽，畢竟我們此前還沒有發(fā)現(xiàn)過規(guī)模如此驚人的恒星斑,。即使是太陽活動(dòng)最劇烈的時(shí)候,，黑子也不可能占到如此大的比例。而且,，這個(gè)恒星斑的絕對面積也極其驚人,，按照說的這個(gè)數(shù)字，用幾十萬個(gè)太陽才可能填滿這個(gè)范圍,！因此,，他們必須要給出合理的解釋才能說服別人。（圖片說明：歐洲南方天文臺(tái)在2019年12月利用甚大望遠(yuǎn)鏡拍攝的參宿四及其周圍的紅外光,，這是參宿四表面脫落的物質(zhì)進(jìn)入太空中形成的結(jié)構(gòu),。由于恒星本身過于明亮,，所以科學(xué)家用黑色圓盤遮擋住，才看見了周圍較暗的塵埃羽狀結(jié)構(gòu),。中間的橙色圓點(diǎn)是參宿四,，雖然在這張圖里看起來很小，但是它的半徑和木星到太陽的距離差不多,。）首先,，我們要知道恒星的光度取決于哪些因素。注意,，這里我們說的不是在地球上看到的亮度,，而是它的絕對光度。實(shí)際上,，一顆恒星的光度取決于兩個(gè)因素,，一個(gè)是尺寸，另一個(gè)就是溫度,。更龐大的恒星有更巨大的表面積,，向外釋放的光也更多，因此更亮,。另外,，溫度越高，也能釋放出更強(qiáng)的光能,。因此,，當(dāng)一顆恒星溫度發(fā)生變化的時(shí)候，它的亮度也會(huì)發(fā)生變化,。比如我們經(jīng)常說到的太陽黑子,，并非真的是黑色，只不過溫度比周圍區(qū)域低,，所以被反襯得好像變暗了,。研究人員據(jù)此認(rèn)為，參宿四之所以看起來變暗了,，很可能就是它表明出現(xiàn)了巨大的恒星斑,。他們還做了相關(guān)的計(jì)算，認(rèn)為這些恒星斑的溫度大約比平時(shí)低了200℃,，由此造成了我們看到的亮度下降的幅度,。同時(shí)，這種溫度的下降在整個(gè)星球表面并不均勻,，因此才出現(xiàn)了一塊一塊的恒星斑,。（圖片說明：左圖為2019年1月拍攝的參宿四，右圖拍攝于2019年12月）歐南臺(tái)利用SPHERE相機(jī)拍攝的參宿四亮度對比,，也有力地證明了他們的猜想,。從上圖中我們可以看到，參宿四變暗的只是它的一部分,，這些變暗的部分可能就是它的恒星斑,。可以說，參宿四是我們除太陽以外,，了解最多的一顆恒星了,。但是，我們?nèi)匀挥泻芏嚓P(guān)于它的謎題無法解答,。我們知道,，太陽的活動(dòng)周期大約為11年，那么,，參宿四這樣的紅超巨星是否也有類似的周期性活動(dòng)呢,？這一段時(shí)間的亮度變化，是否能夠證明這一點(diǎn)呢,？（圖片說明：科學(xué)家猜測的參宿四表面恒星斑）關(guān)于這些問題,，科學(xué)家們?nèi)匀恍枰ㄟ^更多對于參宿四的觀測來解答。由此看來,，雖然錯(cuò)過了超新星爆發(fā)的壯麗景觀,，但參宿四巨大的體積對于我們來說，仍然是了解恒星的一個(gè)絕佳對象,，它的存在給我們提供了大量的研究機(jī)會(huì),。因此，不論它是否會(huì)爆發(fā),，對于科學(xué)家來說,，都是宇宙給我們的一個(gè)了解它的最佳機(jī)會(huì)。
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