歐洲望遠鏡記錄參宿四的伴星並解開謎團

Betelgeuse - Divulgação/ NasaBetelgeuse - Divulgação/ Nasa

Betelgeuse - Divulgação/ Nasa

研究人員成功記錄了迄今為止最令人信服的證據,證明位於獵戶座的著名紅超巨星並不單獨在太空中運作。最近由高精度設備拍攝的影像顯示,在主恆星的正旁邊存在一個較小的天體。這項發現結束了數十年來關於這顆恆星不規則亮度行為的學術爭論,這顆恆星距離地球約 650 光年。視覺確認改變了對夜空中最亮點之一的經典理解。

這顆超級巨星因形成獵戶座獵人形象的肩膀而廣為人知,歷史上一直為航海家和太空觀測愛好者提供指南。新數據表明,在人類數千年的觀測中,這顆大質量恆星一直以其強烈的亮度隱藏著引力夥伴。

科學出版物詳細介紹了雙星系統前所未有的視覺捕捉

顯示次級天體的超高解析度攝影記錄經過國際專家嚴格分析後得到驗證。歐洲南方天文台 (ESO) 於 7 月底正式宣布了這項發現,並附上了完整的同行評審研究。這一天文發現的技術細節登上了著名科學雜誌《天文學與天體物理學》的版面,鞏固了該系統實際上由兩顆恆星組成的理論。

這顆超巨星屬於我們星球上肉眼可見的十顆最亮恆星,它有自己的物理膨脹和收縮動力學。美國航太局 (NASA) 記錄稱,這種自然運動持續約 400 天,導致到達地球的光度正常波動。引起科學界關注的問題是第二個更長的變暗週期,它嚴格地每六年發生一次,並且不符合已知的熱力學模型。

美國機構研究人員預測了這顆恆星的確切位置

這個謎題的理論解決方案是美國兩個不同的天文物理學家同時進行的工作。哈佛大學研究員摩根·麥克勞德和紐約市立大學的賈里德·戈德堡創建了複雜的電腦模擬來理解長期異常現象。透過交叉數十年來累積的徑向速度和光變化的歷史訊息,科學家們得出結論,只有非常靠近主恆星外層旋轉的第二個天體的引力才能解釋這一視覺現象。

美國團隊進行的數學計算不僅顯示了深空中隱藏物體的存在。這些模型指出了一個特定的機會之窗,指出到 2024 年 12 月,軌道將使伴星遠離紅超巨星的眩目眩光。這種暫時的分離將為嘗試從地面望遠鏡進行直接攝影記錄創造完美的環境。

智利天文台創造了新伴星的歷史記錄

巴黎天文台的天文學家米格爾·蒙塔格斯(Miguel Montargès)根據美國準備的數學預測,於去年底組織了一次觀測活動。團隊利用甚大望遠鏡(歐洲南方天文台安裝在智利沙漠的基礎設施)的力量,將鏡子直接指向目標。處理原始資料花費了數月的艱苦工作,才揭示了該天體的清晰存在,該天體在技術上被命名為參宿四 B (Betelgeuse B)。

觀察組負責人在歐洲機構發布的官方聲明中對該計畫的結果表示了熱情。蒙塔格斯成功地辨識出一個圍繞著現代天文學史上監測最頻繁的恆星之一的巨大天體,凸顯了這項壯舉的重要性。這位科學家將在望遠鏡數據中看到完全意想不到的東西的體驗歸類為太空研究工作的頂峰。

新天體的物理特性令科學界驚訝

對在智利拍攝的圖像的初步分析得出的數據與理論物理學家的最初預期相矛盾。最初的模擬指向一個質量與太陽相似的物體,但記錄的光訊號顯示的比例比最初計算的要大得多。

從直接觀察中提取的數據為新發現的系統建立了新的參數,改變了對局部動力學的理解:

  • 第二天體的質量相當於太陽總重量的兩倍甚至三倍。
  • 較小的恆星自身的光發射明顯高於數學模型的預測。
  • 大尺寸和亮度使得地面望遠鏡的紅外線感測器更容易捕捉影像。

下一步涉及對系統末端的持續監控和研究

即使手邊有照片記錄,科學方法的嚴謹性也需要額外的驗證步驟來排除任何光學異常。總部位於巴黎的團隊計劃從現在起一年後進行新一輪的觀測,屆時物體的軌道將位於主恆星的另一側。第二張影像將作為雙星系統存在的明確且無可置疑的證據,消除對捕捉仍然存在的微小疑慮。

這種情況的最終確認深刻地改變了對獵戶座恆星演化的研究。由於它是一顆處於生命晚期的紅超巨星,主恆星不可避免地會發生大規模爆炸,在天文物理學中被稱為超新星。研究人員現在面臨的一大挑戰是計算這個新發現的鄰居的強引力交互作用將如何加速、延遲或改變整個宇宙結構的最終崩潰。