官方消息:参宿四有一个双星“双胞胎”,而且它已经注定要失败了

至少有一个围绕红巨星的谜团参宿四现在可以上床睡觉了。天文学家终于看到了一个小而昏暗的双星伴星,它围绕着巨大的太阳旋转。

对这颗更小、更暗的恒星的观测结果与基于参宿四行为的对其特性的预测完全匹配。鉴于参宿四这个名字在阿拉伯语中的意思是“女巨人的手”,一组研究人员建议将围绕这只“手”的同伴命名为 Siwarha——“她的手镯”。

天文学家认为这一探测可能根本不可能,使其成为一项了不起的成就。

“就高角分辨率成像而言,这种检测处于 Gemini 所能完成的极致,而且它奏效了,”史蒂夫·豪厄尔说,美国宇航局艾姆斯研究中心的天体物理学家。“现在,这为其他类似性质的观测活动打开了大门。”

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参宿四和西瓦哈在猎户座的位置。(国际双子座天文台/NOIRLab/NSF/AURA)

参宿四位于猎户座约 548 光年外的不确定但距离较近的距离,是地球天空中最大、最亮的恒星之一。它是一头在生命结束时的臃肿野兽,在两者之间16.5 倍和 19 倍我们自己的太阳质量,但半径大约是我们自己恒星的 764 倍。

这颗巨人只有 1000 万年的历史,对于老年人来说可能看起来相当年轻,特别是考虑到那里有恒星几乎和老一样老作为宇宙的 138 亿年年龄。那是因为参宿四很大。质量更大的恒星比较小的恒星燃烧得更热、更亮、更快,在壮观的超新星烟花中结束它们的生命,并形成中子星黑洞.

因此,参宿四代表了闪闪发光的宇宙中的一颗稀有宝石:一颗短命的恒星,处于其生命转瞬即逝的最后阶段,距离地球足够近,可以进行详细观察。

这些观察结果无疑也增加了好处:参宿四非常奇怪。有神秘的大变暗,其中恒星的亮度下降了 35%;这一观测结果后来被追溯到巨大的尘埃喷射,在恒星冷却时遮挡了恒星的光线。

参宿四的光也会以其他方式波动。它有两个亮度波动的主要时期——每 400 天一次,另一个大约六年。400 天是它的主要期限,由以下原因引起内部脉动在恒星本身内。

次要的六年期有点难以解决,因为它不适合内部活动。

然而,最近的几篇论文提出,一个小而近的双星伴星大约是太阳质量的一到两倍可能要负责,预测观测该天体的最佳时间是 2024 年 12 月。

这就是事情变得棘手的地方。因为参宿四又大又亮,所以在它旁边找到一个更小、更暗的天体并不容易。豪厄尔和他的同事转向了一种称为散斑成像的技术:使用非常短的曝光时间来校正地球大气层的扭曲效应。

由此产生的探测只有 1.5 西格玛的置信水平,但它满足了所有条件:一个双星伴星,就在天文学家认为它应该出现的时候。

豪厄尔和他的同事认为,在轨道间隔 4 个天文单位时,它的质量约为太阳的 1.6 倍,大约是地球和太阳之间距离的四倍。这使得西瓦哈比参宿四更接近木星与太阳相距,轨道周期为 5.94 年。

“这里提供的结果不是确定的,因为检测处于仪器能力的极限,”研究人员在他们的论文中写道.“然而,结果确实为参宿四存在恒星伴星以及该伴星的特性提供了最直接和实质性的证据。”

繁荣。麦克风掉落。

观测表明,Siwarha 是一颗 F 型恒星,尚未完全进入主序带——它还没有足够先进,无法在其核心中点燃氢聚变。

还记得质量越大的恒星寿命越短吗?较小的需要更长的时间才能开始。因此,虽然参宿四和西瓦哈可能出生在一起,但与此同时,前者的生命即将结束,而后者的生命尚未真正开始。

实际上,它可能永远不会开始。天文学家预测,参宿四将在未来 100,000 年的某个时候变成超新星,可能会留下一颗中子星。当它这样做时,西瓦哈就在火线上。

下一次观察 Siwarha 的机会将在 2027 年 11 月到来。天文学家只有短短两年的时间来磨练他们的观测技术,以更好地瞥见这颗难以捉摸、注定要失败的恒星。

该研究已发表在天体物理学杂志快报.

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