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参宿四的脸上长斑了。这颗猎户座右肩上的红超巨星,是夜空中第10亮的恒星,也是天文

参宿四的脸上长斑了。

这颗猎户座右肩上的红超巨星,是夜空中第10亮的恒星,也是天文学家盯得最紧的一颗。它的质量大约是太阳的十几倍,体积膨胀到如果放在太阳的位置,表面能吞没木星的轨道。更要紧的是,它正在走向生命的终点,迟早会以超新星爆发的方式炸掉自己。

2020年,参宿四突然变暗了将近6成,肉眼可见地黯淡下去,一度让人猜测它是不是要炸了。后来天文学家搞清楚,那次“大变暗”是表面喷出的气体冷却凝结成尘埃,挡住了星光。虚惊一场,但参宿四的表面和大气层到底发生了什么变化,一直没有看清。

现在,英国曼彻斯特大学的比尔·登特(Bill Dent)带领的团队,用智利阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)重新对准了参宿四。上一次ALMA专门观测这颗星是2015年,大变暗还没发生。这一次,他们看到的参宿四,跟11年前判若两星。

ALMA由66台射电望远镜组成,分布在智利阿塔卡马沙漠的高原上。登特的团队把阵列中距离最远的天线配对使用,榨出了最高分辨率。他们最终达到的精度是7毫角秒,相当于能分辨月球表面上13米大小的东西。用这样的眼睛去看参宿四,看到的不是一个光点,而是一张有细节的脸。

这张脸变得斑驳了。2015年的ALMA图像里,参宿四的内层大气还相对均匀。到了2026年,表面冒出了好几块巨大的热斑,其中一些热斑比周围区域高出大约800摄氏度。整个大气层的形状也不再接近圆形,变得明显不对称。

这些热斑的成因,跟太阳表面的米粒组织是一个道理。恒星内部的热气体上涌,膨胀冷却后再沉回去,形成一个个对流胞。太阳表面有几百万个这样的对流胞,每个直径大约1000千米,像一锅沸腾的粥。参宿四的对流胞数量少得多,但每一个都大到难以想象,覆盖的面积可以装下整个太阳。正是这些巨型对流胞的起伏,造成了表面的热斑。

有意思的是,最亮的那块热斑在2015年的数据里就已经存在了,说明这些对流胞并不是昙花一现,而是能维持很多年。登特说,这也证实了热斑沿着某个特定方向排列的趋势。

方向固定不变,指向了一个嫌疑人。

2026年7月,天文学家刚刚找到了强有力的证据,表明参宿四身边有一颗小得多的伴星在近距离绕行。登特团队认为,热斑的排列方向似乎与这颗伴星的轨道存在关联。如果伴星的轨道平面和参宿四的赤道面一致,那么最亮、最持久的热斑就应该出现在参宿四的极区:对流在那里可能更活跃、更稳定。

一颗小星,悄悄塑造着一颗巨星大气层的形状。

这项研究即将发表在《天文学与天体物理学》(Astronomy & Astrophysics)上。登特团队接下来打算继续用ALMA追踪参宿四的变化,确认伴星轨道与热斑分布之间的关系。

参宿四终究会炸。在那之前,搞清楚红超巨星怎样一层层剥掉自己的外壳,往星际空间抛洒物质,是天文学家最想弄明白的事情之一。参宿四离地球只有大约700光年,近到可以看清表面细节,这样的机会不多。

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图为ALMA观测到的参宿四表面浮现的巨大热斑,图源:Bill Dent et al

信源:Jarman, Sam. "Betelgeuse's atmosphere is becoming spotty and asymmetric—and a nearby companion could be shaping the pattern." Phys.org, edited by Sadie Harley, 4 Sept. 2026