【原】以前一直搞錯了！參宿四沒有想象的那么大，但依然可以碾壓太陽

姿勢分子_ 2021-03-22

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相信大家都看過一些恒星尺寸的對比圖，在和宇宙中的恒星相比，龐大的太陽小得幾乎沒有任何存在感。除了盾牌座 UY之外，大犬座 VY、心宿二等，都是宇宙中最大的恒星之一。

（圖片說明：盾牌座 UY和太陽的尺寸對比）

還有一顆巨大的恒星，非常有名，那就是參宿四。最近一段時間以來，這顆紅超巨星一直備受關注，因為它詭異的變暗現象一度讓天文學家以為它即將爆發為一顆超新星。盡管最近的觀測表明它已經開始恢復亮度，不太可能在最近爆發了，但是天文學家們在觀測過程中還是有了意外的發現，那就是我們對它的誤解。

參宿四一度是人類已知最巨大的恒星之一，但是最新的觀測結果告訴我們：它并沒有想象中那么大。而且，它和我們之間的距離也沒有之前計算的那么遠。來自匈牙利康科利天文臺的天文學家László Molnár告訴我們說：“一直以來，參宿四的尺寸都像是蒙著一層迷霧——此前的研究認為，它比木星的軌道還要更加巨大。而我們的結果卻顯示，參宿四的半徑僅僅延伸出了原來數據的2/3，也就是太陽半徑的750倍左右。”

實際上，關于參宿四的尺寸，科學家們一直以來都沒有完全確定。這是因為參宿四本身比較特殊，它不像主序星那樣有著相對明顯的邊界，它最外層的邊緣實際上有一點模糊，并且本身又是一顆脈動變星，隨時在變化。

另外，我們也介紹過恒星尺寸的推測方法，但實際情況是，在利用不同的方法進行推算的時候，科學家得到的參宿四半徑數據也并不完全一致，所以這個問題始終有些值得推敲的地方。

1902年的時候，天文學家利用干涉的技術，計算出了參宿四的角直徑大約是47毫秒。也就是說，參宿四的兩端以及我們地球上的觀測者之間所形成的角度大約是這個數字。通過這個數據，我們只要知道它和地球之間的距離，就可以通過簡單的三角函數關系進行計算，這也是天文學家測量天體半徑的重要手段之一。

看得出來，在角直徑確定的情況下，我們計算出的天體直徑數據就取決于對天體距離的測量。而這，又是一個需要一些步驟的過程。

當時的研究認為，參宿四和我們的距離大約是180光年。通過這個數字，可以計算出參宿四的半徑大約是日地距離的2.5倍，也就是3.75億公里、太陽半徑的272.5倍。

不過，后來又有天文學家指出：參宿四和我們的距離要更遠724光年，這是1902年時數據的5倍。那么，參宿四的半徑應該也擴大為原來的5倍，也就是1300多倍。按照這個數字來算，如果把它放在太陽的位置上，甚至連木星的軌道都會被吞噬掉！

（圖片說明：參宿四半徑和地球軌道、木星軌道的尺寸對比）

如此巨大的體積，再加上此前對它的研究，讓天文學家認為，這是一顆已經進入到演化末期的恒星。一旦它真的結束自己的生命，將會以極其壯觀的超新星爆發形式上演最后的絢爛，甚至可以在數百光年外展現出和滿月一樣的亮度，并且在幾個月的時間內都在夜空中耀眼奪目。

尤其是在最近一段時間，參宿四的亮度突然變暗，而且這種亮度的變化遠遠超過了普通變星的變化幅度，也超出了我們的理解。因此，很多人推測這是超新星爆發的前兆。不過，隨著近一段時間它亮度的回升，以及更多新的研究進展，科學家們已經將之前變暗的原因歸結為參宿四周圍的塵埃云。而最新的研究結果已經暗示我們：參宿四在短時間內還是會一直閃耀下去。

在最近的一項研究中，澳大利亞國立大學（ANU）天體物理學家Meridith Joyce領導著他的團隊對參宿四進行了新的觀測，他告訴我們：除了塵埃云遮擋導致的較大幅度亮度變化之外，此前觀測到的一些參宿四的小變化，還是有可能來自于恒星脈動的。

在宇宙中，有很多恒星的內部壓力都會有不斷的變化，進而導致其表現出來的體積也在循環變化，這就是脈動變星的原理，參宿四就是典型的脈動變星。不僅僅是這些恒星，連我們的太陽表面也會有一些波紋，這也能反應它內部的結構變化。

Joyce等人參考了參宿四變暗以前的一些數據，比如天基太陽質量噴射成像儀收集到的一些信息，建立了一個新的恒星活動模型，借此了解參宿四的未來變化。他告訴我們：“此刻，它的核心處正在燃燒氦，這意味著它距離爆發還早得很，或許在10萬年后，我們才能看到它爆發的那一天。”

除了對它爆發的時間進行推測之外，Joyce的團隊還對參宿四的半徑進行了新的分析。結果顯示，參宿四的半徑比此前的數據小了大約1/3，目前的數據是太陽半徑的764倍左右。他們也更新了參宿四的質量數據，大約是太陽的16.5-19倍。同時，還是根據角直徑、實際半徑和距離的關系，可以計算出來，參宿四和我們的距離也沒有達到700光年，而是大約530光年。

盡管縮水了不少，這個尺寸仍然大得驚人，可以碾壓太陽。如果把它放在太陽的位置上，依然可以吞噬掉木星的軌道。

另外，如果它的距離真的比以往計算的要更近，那么當它爆發為超新星的時候，地球上看到的景象可能要更加壯觀。只不過，如果它真的要再等10萬年才能爆發，我們恐怕是看不到了，我覺得自己活到10萬歲還是有點困難的……