由由 安德里亚·杜普里 哈佛-史密森天体物理中心的。 研究人员利用哈勃太空望远镜和其他几种仪器的观测结果，展示了一个上升到恒星表面的大型对流细胞如何将大量物质喷射到太空中——形成了一个云，阻止了参宿四的一些光到达地球. 这项工作证实了先前的研究，该研究将遮蔽的云与在恒星表面观察到的一个大的冷点联系起来。
参宿四是一颗距离地球约 548 光年的红色超巨星，是天空中最亮的恒星之一。 通常情况下，恒星的亮度会以 416 天的周期脉动，但在 2019-20 年，恒星的光输出在恢复之前降至前所未有的低点——这一事件被称为“大变暗”。
天文学家认为，变暗是由恒星喷射物质造成的，但这一过程的确切性质尚不清楚。
“我们的 [研究] 汇集了大量观察结果，以追踪大规模抛射的动态，并为其发生编制逻辑时间表，”杜普里告诉 物理世界.
除了哈勃，这些观测还包括 收集的数据 由 SPHERE（光谱—极化高对比度系外行星研究） 智利超大望远镜上的仪器显示了参宿四南半球一个黑暗凉爽的地方。 该团队还使用了来自日本的数据 Himawari-8气象卫星，它在地球观测的背景下偶然观察到了参宿四。 这些观察 Himawari-8 将冷点与遮蔽部分恒星的尘埃云连接起来。
喷发星
Dupree 及其同事的模型表明，一个巨大的对流细胞从参宿四的内部升起，在恒星的光球层——它的气态表面上形成了一个巨大的气泡。 这导致相当于火星质量的大量物质离开恒星。 这种喷射出的物质穿过参宿四分散的外层，在那里冷却并凝结成尘埃。 与此同时，翻滚的恒星表面留下了一道巨大的伤口，等离子膨胀进入，沿途冷却。 这创造了在恒星上看到的大而黑暗的冷点。
谷口大辅 东京大学的教授领导了对 Himawari-8 观测的分析，但他不是 Dupree 团队的成员。 他说 物理世界 “这种表面质量抛射的新概念听起来是解释所有观察结果的最合理的概念”。
虽然尘埃现在已经消散，被参宿四的恒星风吹走，恒星也恢复了正常的亮度范围，但杜普雷的团队认为光球层仍然不稳定。
我喜欢“不平衡洗衣机”的类比，因为它试图达到新的平衡
安德里亚·杜普里
“我喜欢‘不平衡洗衣机’的类比，因为它试图达到新的平衡，”Dupree 说。
隐藏的脉动
表面物质抛射后，光球层四处晃动导致的摇晃不稳定性目前掩盖了参宿四 416 天的脉动周期。 Dupree 将这个脉动周期描述为恒星的基本模式。 这些脉动是参宿四等红超巨星的典型特征，它们的周期因恒星的质量而异。
“我相信内在的 416 天脉动率仍在持续，”Dupree 说。 “参宿四恢复后的周期可能不完全相同，但应该是一个相对稳定的模式。”
除了 416 天的脉动期外，还有一个潜在的 2100 天的周期还不是很清楚。 一些研究人员认为，这与光球上巨大的对流细胞翻转所需的时间有关。 大变暗发生在 2100 天周期达到最低亮度之后，这也与 416 天周期的最低亮度相吻合。
在 1980 年代中期，已故哈佛天文学家利奥·戈德堡预测，当长期和短期极小值重合而形成一个极小值时，恒星的亮度和活动可能会发生不寻常的变化。 戈德堡的理论几乎被遗忘了，但自大变暗以来，它与当前的想法非常吻合。
2026 年的下一次调光
“我在这里推测，”Dupree 说，“但如果 [a Great Dimming] 再次发生，它应该是在 2026 年下一个 2100 天最小值之后的 2025 年。”
与 1980 年代相比，专业和业余天文学家对这颗恒星的监测更好，因此当参宿四出现问题时，更有可能发现它。
气象卫星揭示了参宿四星的“大变暗”
“天文学家应该继续关注这颗令人兴奋的恒星，”谷口说，他将继续用 Himawari-8 和 Himawari-9 卫星监测参宿四。 与此同时，受谷口在气象卫星上取得成功的启发，杜普里和她的同事们计划使用来自谷口的存档数据。 NOAA 的 GOES 一系列气象卫星来观察参宿四的活动。
参宿四对于了解其他红超巨星的重要性不可低估。 参宿四是相当典型的红超巨星，因此天文学家预计其他恒星也会发生类似的表面质量抛射。
Dupree 认为，详细观察参宿四将是了解其他恒星的关键。 “我想认为参宿四可以成为恒星物理学的罗塞塔石碑，”杜普里说。
