隐藏的邻居：天文学家证实参宿四附近长期怀疑的伴星
使用由美国国家科学基金会国家海洋研究实验室运营的国际双子座天文台的一半双子座北望远镜上的Alopeke仪器，天文学家在参宿四周围非常紧密的轨道上发现了一颗伴星。这一发现回答了数千年前的问题，即为什么这颗著名的恒星的亮度会经历大约六年的周期性变化，并提供了对其他可变红超巨星背后物理机制的见解。伴星在这里看起来是蓝色的，因为根据团队的分析，它可能是一颗A型或B型恒星，由于高温，这两颗恒星都是蓝白色的。图片来源：国际双子座天文台/NOIRLab/NSF/AURA。加工：M.Zamani（美国国家科学基金会NOIRLab）
（蜘蛛网eeook.com）据天文学研究大学协会：参宿四是夜空中最亮的恒星之一，也是离地球最近的红超巨星。它体积巨大，半径约为太阳的700倍。尽管它只有一千万年的历史，按照天文学的标准被认为是年轻的，但它的生命已经很晚了。
位于猎户座的肩部，人们用肉眼观察参宿四已有数千年的历史，注意到这颗恒星的亮度会随着时间的推移而变化。天文学家确定参宿四的主变率期约为400天，次变率期更长，约为6年。
2019年和2020年，参宿四的亮度急剧下降，这一事件被称为“大变暗”。这一事件让一些人相信超新星死亡正在迅速临近，但科学家们能够确定，变暗实际上是由参宿四喷出的大量尘埃云引起的。
大昏暗之谜已经解开，但这一事件引发了人们对研究参宿四的新兴趣，这带来了对这颗恒星档案数据的新分析。
一项分析促使科学家提出，参宿四六年变化的原因是伴星的存在。但当哈勃太空望远镜和钱德拉X射线天文台搜索这颗伴星时，没有发现任何踪迹。
美国国家航空航天局艾姆斯研究中心的高级研究科学家史蒂夫·豪厄尔领导的一个天体物理学家团队首次探测到这颗伴星。他们使用一种名为“Alopeke”的散斑成像仪观察了参宿四。
Alopeke在夏威夷语中意为狐狸。..安装在双子座北望远镜上，是国际双子座天文台的一半。
散斑成像是一种天文成像技术，它使用非常短的曝光时间来冻结地球大气层造成的图像失真。这项技术能够实现高分辨率，当与双子座北8.1米长的镜子的聚光能力相结合时，可以直接探测到参宿四的微弱伴星。
对伴星光线的分析使豪厄尔和他的团队能够确定伴星的特征。这项工作发表在《天体物理学杂志快报》上。
他们发现，在光学波长范围内，它比参宿四暗6个星等，估计质量约为太阳的1.5倍，它似乎是一颗A型或B型前主序星——一颗炽热、年轻、蓝白色的恒星，其核心尚未开始氢燃烧。
参宿四是一颗明亮的微红色恒星，位于猎户座（如图所示）的左上角。图片来源：国际双子座天文台/NOIRLab/NSF/AURA。加工：M.Zamani（美国国家科学基金会NOIRLab）
这颗伴星距离参宿四表面相对较近，大约是地球和太阳距离的四倍。这一发现是首次探测到围绕超巨星运行的近距离恒星伴星。更令人印象深刻的是，这颗伴星在参宿四的外层延伸大气层内运行良好，证明了“Alopeke”的惊人分辨能力。
豪厄尔说：“双子座北方获得高角度分辨率和鲜明对比的能力使参宿四的伴星能够被直接探测到。”。此外，他解释说，Alopeke做了其他望远镜以前从未做过的事情：“预测参宿四伴星的论文认为，没有人可能能够对其成像。”
这一发现为这颗红超巨星的生命和未来的死亡提供了更清晰的图景。参宿四和它的伴星可能同时诞生。然而，这颗伴星的寿命将缩短，因为强大的潮汐力将导致它螺旋式进入参宿四并走向灭亡，科学家估计这将在未来1万年内发生。
这一发现也有助于解释为什么类似的红超巨星的亮度可能会经历多年的周期性变化。Howell分享了他对这一领域进一步研究的希望，他说：“就高角度分辨率成像而言，这一探测是双子座所能实现的极端探测，而且它奏效了。这现在为其他类似性质的观测探索打开了大门。”
美国国家科学基金会国际双子座天文台项目主任Martin Still补充道：“国际双子座天文台提供的散斑能力仍然是一个壮观的工具，对所有天文学家开放，用于广泛的天文学应用。为已经存在了数百年的参宿四问题提供解决方案将是一个令人回味的亮点成就。”
另一个研究参宿四伴星的机会将发生在2027年11月，届时它将回到与参宿四最远的距离，因此最容易被探测到。Howell和他的团队期待在这次活动之前和期间对参宿四进行观测，以更好地限制伴星的性质。
更多信息：参宿四恒星伴星的可能直接成像发现，《天体物理学杂志快报》（2025）。DOI:10.3847/2041-8213/adeaaf
