参宿四神秘的自转可能是由其巨大的“沸腾”表面引起的宇宙幻觉

何一方88

新的模拟显示了参宿四的“沸腾”表面如何随着等离子体团的上升和下降而波动。（图片来源：MPA/Ma、JingZe等）

（）据美国生活科学网站（哈里·贝克）：科学家们可能终于解开了为什么这颗巨大的、垂死的恒星参宿四的自转速度似乎比理论上可能的要快的谜团。一项新的研究认为，科学家们之前解释的快速旋转实际上可能是由庞然大物“沸腾”的表面引起的视觉错觉。

参宿四是一颗红超巨星，其质量约为太阳的1000倍，是宇宙中已知最大的恒星之一。具体来说，如果你将太阳与参宿四交换，这颗巨星将延伸超过木星轨道（地球，以及水星、金星和火星，将立即被烧毁）。

它的极端大小也使它成为夜空中最亮的恒星之一，在猎户座用肉眼很容易就能发现它。然而，众所周知，参宿四会随着时间的推移而变暗变亮。

参宿四的年龄只有1000万年左右，与太阳等年龄超过46亿年的恒星相比，它是一个恒星婴儿。尽管年龄很小，参宿四已经濒临死亡；它已经消耗掉了大部分的氢储量，因为它比其他恒星更热、质量更大。

当它最终耗尽燃料时——这可能发生在未来几千年，甚至在我们的一生中——它将爆炸成一颗超新星，它将在天空中像满月一样明亮数周。



参宿四是宇宙中已知的最大的恒星之一。（这位艺术家的解释展示了从一颗轨道行星上看它可能是什么样子。）（图片来源：Shutterstock）

研究人员在一份声明中写道，2018年，智利阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列望远镜收集的参宿四观测结果显示，该恒星的自转速度约为11200英里/小时（18000公里/小时）。这与红超巨星的性格极不相符，预计它们的自转速度至少会慢100倍。

这种快速旋转的一个原因可能是参宿四之前吞噬了它之前环绕的另一颗恒星。但并非所有人都认同这种解释。

在2月20日发表在《天体物理杂志快报》上的这项新研究中，研究人员表示，ALMA的观测可能不是由恒星的自转引起的，而是由恒星表面升降的巨大气泡引起的。

“像参宿四这样的恒星表面有如此剧烈的沸腾运动，我们可以看到这些运动在起作用，”该研究的主要作者、德国马克斯·普朗克天体物理研究所恒星天体物理学博士候选人马静泽告诉Live Science的姊妹网站Space.com。但他补充道，这些运动以前被误解了。



当通过模拟望远镜的计算机程序观看时，模拟结果似乎与ALMA观测结果非常相似。（图片来源：MPA/Ma、JingZe等）

在这项新的研究中，马和同事们使用计算机模拟对参宿四等红超巨星的表面进行了建模。这些模拟表明，与我们的恒星形状接近完美的球体不同，参宿四的大质量表面像一个变形的斑点一样波动，因为比太阳系中任何东西都大的巨大等离子体团像熔岩灯中的气泡一样起伏。

当使用ALMA等望远镜进行观察时，参宿四一侧的上升运动可能会被误解为恒星向观测者旋转，而下降运动可能看起来像恒星正在远离观测者。

然后，该团队通过一个模拟ALMA等望远镜处理能力的程序进行了这些模拟。研究人员在声明中写道，他们发现，根据现有数据，多达90%的模拟恒星可能被误解为自转。

目前，沸腾表面的解释只是一种理论。然而，研究人员已经在分析参宿四更详细的观测结果，这应该能够表明这一想法是否正确。研究人员写道，如果是这样的话，这也可以解释其他数百个已知红超巨星看似快速的自转。