参宿四的野外表面似乎让我们的望远镜感到困惑

垂死的恒星有一些奇特之处参宿四.

是的,有整个打喷嚏的事情。那已经现在差不多解决了.但在2019年的“大变暗”之前,科学家们发现了这颗巨星更奇特的东西。对它不断变化的光线的无线电测量表明它正在旋转5 公里(3.1 英里)每秒。

最大的问题是,从理论上讲,参宿四年份的恒星的最大旋转速度应该至少低两个数量级。所以,天文学家想知道,到底给了什么?

好吧,根据新的研究,这可能是一个很大的老花样涂鸦。由德国马克斯·普朗克天体物理研究所的天体物理学家马景泽领导的一个研究小组发现,参宿四的沸腾表面可能非常混乱,以至于产生了快速旋转的错觉。

恒星的自转是通过仔细分析来自恒星两侧的光的差异来测量的。来自恒星一侧的光线向视图(即我们)移动,得到一点推动力,将其压向光谱的蓝色端,而来自远离我们的一侧的光则被拉伸到红色端。

科学家可以测量这种蓝移和红移的振幅,以确定恒星的旋转速度。好吧,无论如何,一个典型的安静的明星。问题是参宿四并不安静。它正处于其生命周期的红超巨星阶段;它的核燃料已经用完了,并且已经膨胀到一个巨大的尺寸,表面对流翻腾。

模拟结果与ALMA数据的比较。(马等人,ApJL,2024)

热材料起泡、冷却并下降。这也发生在太阳上,对流单元德克萨斯州的大小,但参宿四的过程要猛烈得多,对流单元可以与地球围绕太阳的轨道一样大(参宿四足够大延伸到木星的轨道).

马和他的同事想知道这种对流是否可以为我们之前在阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)观测中解释的超快旋转提供另一种解释 - 因此他们转向3D模拟。

他们创造了像参宿四这样的红超巨星模型,这些恒星由巨大的对流控制,旋转,然后将结果处理为ALMA的综合观测值。

他们的模拟显示,巨大的对流单元在红超巨星的一侧上升,而另一个星团则坍塌并在另一侧向内坠落。ALMA没有分辨率来识别这些对流细胞;相反,来自望远镜的数据看起来与旋转非常相似。

事实上,研究人员表明,在90%的模拟中,使用ALMA进行的观察看起来像是以每秒几公里的速度旋转。

这并不是参宿四没有以超快速度旋转的铁证,尽管它确实表明我们无法根据我们目前手头的数据得出结论。但是已经进行了更多的高分辨率观测,并且正在处理和分析中。这些应该能给我们提供更多线索,让我们知道这颗恒星到底在做什么。

无论哪种方式,结果都会很有趣。如果参宿四像一个疯狂的旋涡一样旋转,这可能意味着这颗红超巨星通过吞噬一颗较小的伴星而获得了旋转。如果它的旋转更加平稳,我们已经学会了在解释我们收集的不稳定恒星数据时更加谨慎。

“关于参宿四这样的巨型沸腾恒星,我们还有很多不了解的地方,”天文学家安德里亚·基亚瓦萨(Andrea Chiavassa)说法国国家科学研究中心。

“它们到底是如何工作的?他们是如何失去质量的?流出时会形成哪些分子?为什么参宿四突然变得不那么明亮了?我们正在努力使我们的计算机模拟越来越好,但我们真的需要来自ALMA等望远镜的令人难以置信的数据。

该团队的研究已发表在天体物理学杂志快报.

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