參宿四的伴星竟然長(zhǎng)這樣。

參宿四和它的伴星。

NASA / JPL / NOIRLab

獵戶座的明亮紅星——參宿四，守護(hù)著一個(gè)大秘密。一些天文學(xué)家認(rèn)為這顆大質(zhì)量超巨星并不孤單——它有伴星。但要證實(shí)這一點(diǎn)非常不容易。除了要用足夠強(qiáng)大的太空望遠(yuǎn)鏡，還需要很多運(yùn)氣。不過現(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)做到了。他們不但證明參宿四有伴星，還確定了這顆伴星的類型——然而讓人感到意外的是，這顆伴星長(zhǎng)得和人們以前推測(cè)的不太一樣。

要在參宿四身邊發(fā)現(xiàn)任何東西都不容易。這顆恒星比太陽大數(shù)百倍，亮度至少是太陽的數(shù)萬倍。尋找參宿四的伴星，無異于在耀眼的燈光里尋找一只飛蠅。根本原因在于，二者的亮度差異實(shí)在太大了。

參宿四的伴星12月6日會(huì)到達(dá)距離參宿四最遠(yuǎn)處，隨后隱匿至參宿四背后長(zhǎng)達(dá)2年之久。因此現(xiàn)在這段時(shí)間，是觀測(cè)參宿四伴星的最佳窗口期。

研究人員抓住機(jī)遇對(duì)這顆理論預(yù)言已久但始終未被發(fā)現(xiàn)的伴星進(jìn)行了觀測(cè)。夏威夷的雙子座北望遠(yuǎn)鏡拍到了參宿四伴星的暗弱影像；而卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)借助錢德拉X射線望遠(yuǎn)鏡獲取了與這個(gè)神秘天體性質(zhì)有關(guān)的數(shù)據(jù)。

之前人們?cè)?jīng)推測(cè)，參宿四的伴星可能是白矮星，也可能是中子星。這是兩種截然不同的天體，指向了兩種截然不同的演化史。但觀測(cè)結(jié)果卻讓人感到意外。

卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，參宿四伴星身上不存在吸積現(xiàn)象。吸積現(xiàn)象是中子星或白矮星等致密天體從周邊環(huán)境攫取物質(zhì)的顯著特征，然而他們卻一無所獲。這表明參宿四的伴星既不是白矮星，也不是中子星。

發(fā)表于《天體物理學(xué)雜志》上的研究結(jié)果指出，參宿四的伴星很有可能是一顆大小和太陽相仿的年輕恒星。

這一發(fā)現(xiàn)不但體現(xiàn)了探測(cè)技術(shù)的巨大進(jìn)步，還解釋了參宿四的亮度為何會(huì)以6年為周期發(fā)生變化。早期研究曾經(jīng)認(rèn)為，如果參宿四擁有一顆環(huán)繞其運(yùn)行的伴星，那它便會(huì)定期地清除周圍遮擋光線的塵埃，從而改變參宿四的亮度。該假說如今得以驗(yàn)證。

不過研究結(jié)果也向傳統(tǒng)的雙星理論發(fā)起了挑戰(zhàn)。通常認(rèn)為，組成雙星的恒星質(zhì)量都是相近的。但參宿四的質(zhì)量相當(dāng)于16至17個(gè)太陽，而其伴星的質(zhì)量卻不足1個(gè)太陽——這類擁有極端質(zhì)量比的雙星，可能是因?yàn)楹茈y被觀測(cè)到而顯得相當(dāng)稀有，因此屬于探索的未知領(lǐng)域。

2019年1月和同年12月的參宿四?？梢钥吹剿牧炼群托螒B(tài)都發(fā)生了變化。

ESO

參考

X-Ray Study Reveals New Details About Betelgeuse’s Elusive Companion Star

https://www.cmu.edu/mcs/news-events/2025/1008-betelgeuse-chandra