一个尘土飞扬的打嗝可以解释超巨星参宿四神秘的暗淡现象

这颗注定要灭亡的超级巨星参宿四最近表现得很奇怪，看上去比平时要暗得多，然后又恢复正常。

红超巨星参宿四今日行为异常。它的亮度有时突然降低许多，又突然回到正常程度。哈勃去年的观测数据显示，这出乎意料的暗淡是由参宿四向外喷射的热气所导致的。在冷却之后，形成了一片尘埃云。

一片即将在《天文物理学期刊》发表的文章为参宿四突然变暗做出了解释——一团尘埃云。参宿四是一颗垂垂老矣的恒星，从其中喷射出来的高密度热气形成了这一团尘埃云。从地球来看，这篇尘埃挡住了参宿四的表面，使它看起来比要更暗。这项即将发表的论文由安德里亚·得普利带领，他是哈佛与史密森尼天文物理学中心的一员。

参宿四是一颗红超巨星，它已接近了生命的尽头，很快就会进入超新星阶段。到目前为止它的直径有123.4百万公里，如果把参宿四放太阳的位置上，它会一直伸展到木星的轨道上。

上图插画描述了喷射出的热气与其转换成尘埃的过程。

“2020年二月参宿四突然变暗，对它的亮度进行记录有150年了，这是有史以来亮度最暗的时期。”得普利在一次新闻发布会上如此说道，“这一变化对任何观测者都是非常明显的。当时我们觉得这种现象太奇怪了，参宿四几乎不见了。”

作为一颗半规则变星，它的亮度经常发生变化，但变化如此之大是出乎意料的。此次变暗在2019年十月开始，在2020年而月达到顶峰，又在4月回归正常。参宿四的亮度周期大约有420天左右，但二月观测到的亮度是有史新低。

一些为此现象的解释包括参宿四附近过多的气体与尘埃，或者表面污斑，类似于太阳黑子。

这项新研究最关键的一部分是哈勃望远镜在去年晚期所做出的观测，这项观测是在紫外线波长区域进行的。观测数据为我们揭晓了不少谜团，从九月到十一月，高密度物质在参宿四的表面来回游动，其速度高达每小时32万公里。研究表明这两种现象——高密度尘埃气体与意料之外的降低亮度，很有可能是有关联的。

上图：恒星对流室

“运用哈勃望远镜，我们曾在参宿四上观测到热对流室。在2019年秋季，我们探测到了大量的高密度气体穿过大气层，向参宿四之外的运动，”得普利对媒体如此说道，“我们认为气体在参宿四之外几百万公里的地方冷却了下来，形成尘埃，所以挡住了它的南半球，这就是我们在一月份和二月份所看到的图像。”

她随后补充道：“这种物的的亮度是参宿四一般亮度的二到四倍。约一个月之后，参宿四的南半球明显地变暗了，恒星整体亮度继续降低。我们认为哈勃探测到的喷射气体形成了尘埃团，但这是哈勃为我们提供的唯一线索。”

萨维纱·德玛沃德纳是一位来自麦克斯·普朗克天文研究所的科学家，她认为这项新的研究“很有趣”，但在学术界仍在讨论这团尘埃究竟在参宿四变暗的过程中的起了什么样的作用。

上图：参宿四变暗艺术演绎

“对尘埃最敏感的一些观测并没有找到任何证据，而哈勃也没有提供任何支持尘埃这一理论的直接证据。”德玛沃德纳在一封邮件中如此解释，她并不是最新研究团队的一员，“解决这些问题需要一些时间，但由一个合理的解释可以把所有现有的数据合理的结合在一起。高密度热气来自对流室更热的区域，剩下的只有对流室较冷的区域，以至于在恒星的表面形成了一个冷却点，导致参宿四变暗。但目前看来参宿四还没有向我们解开所有的谜底，让天文学家们一刻都不能松懈。”

“没有任何人知道一颗恒星在即将爆炸的几周前是如何表现的，但仍有一些人认为参宿四已经准备好了进入超新星阶段。”得普利如此说道，“但大概率讲它不会在我们的生命中爆炸，谁知道呢。”