中科院國家天文臺(tái)研究破解紅超巨星參宿四致暗之謎

　　左：藝術(shù)家對變暗的參宿四想象圖，Alena ALEXEEVA/繪;右：山東大學(xué)威海天文臺(tái)任大勇/供。中科院國家天文臺(tái) 供圖

　　中新網(wǎng)北京8月5日電 (記者 孫自法)中國科學(xué)院國家天文臺(tái)8月5日發(fā)布消息說，該臺(tái)趙剛研究團(tuán)隊(duì)最新通過對從山東大學(xué)威海天文臺(tái)獲得的高分辨率近紅外光譜進(jìn)行分析，揭示紅超巨星參宿四的神秘變暗是由于其表面出現(xiàn)恒星巨黑子造成，從而對參宿四致暗之謎這一廣受天文學(xué)家和公眾關(guān)注的現(xiàn)象，提出了新的物理解釋。

　　這一重要天文學(xué)研究進(jìn)展成果論文，北京時(shí)間8月5日由國際科學(xué)期刊《自然·通訊》在線發(fā)表。

　　中科院國家天文臺(tái)介紹，參宿四又稱為獵戶座α星，是一顆位于獵戶座肩部的紅色恒星，它在夜空中異常明亮，肉眼清晰可見。2019年10月至2020年2月之間，參宿四出現(xiàn)了神秘的變暗現(xiàn)象，吸引了全世界天文學(xué)家和公眾的關(guān)注與想象。作為一顆呈現(xiàn)周期性和有時(shí)不規(guī)則光度變化的變星，這是參宿四近50年來被觀測到的最顯著的一次變暗現(xiàn)象。它變暗了約一個(gè)星等(亮度減弱2.5倍)，在夜空中肉眼可辨。對此，世界各地的天文學(xué)家提出幾種可能的解釋，如超新星爆發(fā)前演化階段、塵埃云的遮擋或恒星光球亮度的變化。

　　論文通訊作者趙剛研究員指出，參宿四是夜空中在近紅外波段最亮的恒星，因此近紅外波段是研究參宿四這類紅巨星最合適的觀測波長。研究團(tuán)隊(duì)從山東大學(xué)威海天文臺(tái)獲取了參宿四變暗過程的高分辨率近紅外光譜，并對其進(jìn)行仔細(xì)分析。這些光譜涵蓋了參宿四變暗和回升后的不同階段。他說：“憑借我們的光譜分析優(yōu)勢，我們的研究目的是了解參宿四神秘變暗的可能原因?！?/p>

　　進(jìn)行光譜分析時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)還開發(fā)出一種特殊的方法來確定紅巨星的有效溫度。論文第一作者、中科院國家天文臺(tái)博士后索菲婭·阿列克謝娃(Sofya ALEXEEVA)博士稱，“我們發(fā)現(xiàn)，2020年1月31日，參宿四在最低光度下的有效溫度是3476K(K為開氏溫度的單位，與攝氏度相差273.15度。0K為零下273.15攝氏度)。然而，亮度恢復(fù)后的2020年4月6日，其有效溫度為3646K。而這170K的有效溫度變化足以解釋這種神秘的變暗現(xiàn)象。”

　　是什么導(dǎo)致有效溫度下降170K?研究團(tuán)隊(duì)分析認(rèn)為，原因可能是參宿四表面巨黑子引起，而紅超巨星表面存在黑子是一個(gè)眾所周知的現(xiàn)象，這些黑子很可能是對流流動(dòng)或冷對流元形成的，并廣泛存在于這些恒星中。

　　趙剛研究員表示，這項(xiàng)最新研究發(fā)現(xiàn)將有助于更好理解紅超巨星的性質(zhì)，紅超巨星也是宇宙中重元素增豐的主要貢獻(xiàn)者。

　　據(jù)了解，來自山東大學(xué)和美國密蘇里大學(xué)的天文學(xué)家也參與了此項(xiàng)研究。(完)