表面被巨大的太阳黑子覆盖 “参宿四”星神秘的变暗原因被发现

参宿四神秘变暗事件引发舆论热议，人们纷纷猜测参宿四将发生超新星爆发。然而，最新的研究否认了这一猜测。

中国科学院国家天文台等单位的研究人员对山东大学威海天文台获得的高分辨率近红外光谱进行了分析。结果表明，巨大太阳黑子覆盖的表面是红色超巨星参宿四神秘变暗的真正原因。相关成果于8月5日在线发表于《自然通讯》杂志。

参宿四又名猎户座，是一颗位于猎户座肩膀上的红色超巨星，在夜空中异常明亮，肉眼可见。

虽然参宿四预计有近10万年的演化历史，但从2019年10月到2020年2月，参宿四出现了一种神秘的变暗现象，引起了全世界天文学家和公众的关注和想象。这是近50年来在参宿四观察到的最显著的变暗现象。它变暗约一个数量级，即亮度降低2.5倍，在夜空中肉眼可以识别。

当时很多科学家猜测，或许参宿四经历了超新星爆发的早期，已经到了生命的最后阶段；一些天文学家还认为尘埃云阻挡了参宿四的光；一些科学家解释说，这种变暗是由恒星光球亮度的变化引起的。

参宿四是夜空中近红外波段最亮的恒星，因此近红外波段是研究参宿四这样的红巨星最合适的观测波长。研究人员从山东大学威海天文台获得了参宿四变暗过程的高分辨率近红外光谱，并进行了仔细分析。这些光谱覆盖了参宿四变暗和上升后的不同阶段。

“借助我们的光谱分析优势，我们的研究旨在了解参宿四神秘变暗的可能原因。”该报记者、中国科学院国家天文台研究员赵刚说。

在光谱分析过程中，研究人员还开发了一种特殊的方法来确定红巨星的有效温度。“我们的新方法是基于对光谱中二氧化钛和CN分子线的测量。恒星的温度越低，其大气中形成和存在的分子就越多，其光谱中的分子线也就越强。在更热的大气中，分子很容易分解，无法存在。”论文的第一作者，中国科学院国家天文台的索菲亚阿列克谢娃博士说。

“我们发现，2020年1月31日参宿四最低光度时的有效温度为3476 K，但2020年4月6日亮度恢复后，其有效温度为3646K，170K的有效温度变化足以解释这种神秘的变暗现象。”索菲亚阿列克谢娃说。

那么，是什么导致参宿四的有效温度下降了17万呢？

阿列克谢娃说，原因可能是参宿四表面的巨大黑子造成的。红巨星表面存在黑子是众所周知的现象。这些黑子很可能是对流或冷对流形成的，广泛存在于这些恒星中。虽然我们知道红巨星中存在黑子，但大多数黑子不足以引起恒星亮度变化。

赵刚说，这一发现将有助于更好地理解红巨星的性质，红巨星是宇宙中重元素丰度增加的主要原因。