
參宿四,也稱為獵戶座阿爾法星,是獵戶座的一部分 。它是夜空中最亮的星星之一 。(圖片來源:Andrea Dupree(哈佛-史密森學(xué)會CfA)、Ronald Gilliland(STScI)、美國國家航空航天局和歐洲航天局)
據(jù)美國生活科學(xué)網(wǎng)站(Jennifer Nalewicki):標(biāo)志性的參宿四是獵戶座的一部分,是地球上可見的最亮的恒星之一,也是夜空中觀測最多的天體之一,但它可能并不孤單 。
一項新的理論研究提出,參宿四有一個類似太陽的伴星圍繞它運行,這可能是它令人困惑的周期性增亮的原因 。
如果你在參宿四上訓(xùn)練望遠(yuǎn)鏡幾周,你會看到它變暗,然后變亮,然后再次變暗 。這些脈動持續(xù)了大約400天 , 盡管2020年的“大變暗”事件揭示了這種周期性可能偶爾會出錯 。但如果你繪制了幾年來參宿四的光強(qiáng)度,你會發(fā)現(xiàn)這些400天的心跳疊加在一個更大、更慢的心跳上 。技術(shù)上稱為長二次周期(LSP),在參宿四的情況下 , 第二種心跳持續(xù)約6年,即2170天 。
懷俄明大學(xué)助理教授、這項新研究的合著者M(jìn)eridith Joyce通過電子郵件告訴《生活科學(xué)》雜志:“有很多恒星表現(xiàn)出LSP,但它們中的大多數(shù)都不像參宿四:大多數(shù)質(zhì)量較低 。” 。

明亮的參宿四恒星被塵埃和氣體的團(tuán)塊云包圍的望遠(yuǎn)鏡圖像(圖片來源:ESA/Herschel/PACS/L.Decin等人)
恒星亮度的周期性變化通常發(fā)生在恒星一次又一次膨脹然后收縮時 。這是因為恒星核心附近的氣體被過熱并上升到表面,在那里膨脹,導(dǎo)致恒星的大小增加,但隨后冷卻并向內(nèi)部沉降,使恒星收縮 。天文學(xué)家普遍認(rèn)為 , 參宿四400天的脈動是由這種循環(huán)引起的 。但這顆恒星2170天的LSP的原因仍然難以捉摸,盡管有幾種可能的理論,包括巨大塵埃云的存在 。
天文學(xué)家探索了一系列可能產(chǎn)生大而緩慢的亮度脈動的現(xiàn)象 。這些包括恒星核心與其表面的自轉(zhuǎn)速度差異,以及由參宿四內(nèi)部導(dǎo)電流體驅(qū)動的混亂磁場產(chǎn)生的類似太陽黑子的星點 。
最終 , 只有一種情況可以解釋參宿四的所有參數(shù):一顆伴星穿過籠罩參宿四周圍的塵埃云 。
根據(jù)該團(tuán)隊的假設(shè),當(dāng)伴星(Joyce稱之為“Betelbuddy”)駛?cè)氲厍蛞曇皶r,它會暫時驅(qū)散伴星周圍的塵埃云 。因為這種塵埃通常會阻擋參宿四,所以從地球的角度來看 , 它的缺失會使這顆恒星看起來更亮 。
該團(tuán)隊的計算表明,參宿四的伙伴比行星大得多,質(zhì)量可能是太陽的兩倍 。然而 , 喬伊斯表示,這并不是決定性的;她個人認(rèn)為Betelbuddy可能是一顆中子星,是坍縮恒星的超致密核心 。不過,在這種情況下 , “我們希望通過X射線觀測看到這方面的證據(jù),但我們還沒有,”她說 。
盡管之前沒有研究表明參宿四有伴侶,但喬伊斯表示,考慮到統(tǒng)計數(shù)據(jù) , 這并不完全出乎意料;大多數(shù)明星都有一個,甚至兩個搭檔 。盡管如此,驗證這一預(yù)測仍需要對雙星伴星進(jìn)行直接觀測 , 而目前的技術(shù)可能很難做到這一點 。盡管如此,喬伊斯和她的團(tuán)隊“正在制定一些觀察建議……第一個機(jī)會之窗是今年12月 。”
這項研究尚未經(jīng)過同行評審,可以在arXiv服務(wù)器上以預(yù)印本的形式獲得 。
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