“猎户座阿尔法星”为什么神秘变暗？

参宿四，一颗著名的红色超级巨星，因为有可能发生超新星爆炸的传言，成为了全世界天文学家关注的焦点。近日，国际权威学术期刊《自然通讯》在线发表了中国科学院国家天文台赵刚研究团队的最新成果。通过高分辨率近红外光谱，他们发现参宿四的神秘变暗是由于其表面出现了恒星黑子所致，这为天文学家和公众广泛关注的这一现象给出了新的解释。

参宿四，也被称为猎户座阿尔法星，是一颗位于猎户座肩膀上的红星。夜空中异常明亮，肉眼清晰可见。2019年10月至2020年2月，参宿四出现了一个神秘的暗化现象，引起了全世界天文学家和公众的关注和想象。作为一颗具有周期性、有时不规则光度变化的变星，这是近50年来在参宿四观测到的最显著的变暗现象。它变暗了大约一个数量级(亮度降低了2.5倍)，在夜空中可以用肉眼分辨出来。世界各地的天文学家对此提出了几种可能的解释，如超新星爆发前的演化阶段、尘埃云的遮挡或恒星光球亮度的变化等。

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，并对其进行了仔细分析，以找出参宿四神秘变暗的可能原因。这些光谱覆盖了参宿四变暗和上升后的不同阶段。

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。“我们的方法基于对光谱中TiO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。”论文的第一作者索菲娅埃里克森瓦博士说。

“我们发现，2020年1月31日，参宿四最低光度时的有效温度为3476K(开尔文)。但2020年4月6日，亮度恢复后，其有效温度为3646K K，170K的有效温度变化足以解释这种神秘的变暗现象。”索菲娅说。

是什么导致有效温度变化170K？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。该论文的通讯作者、研究员赵刚说，这一发现将有助于更好地了解红色超巨星的性质，这也是宇宙中重元素富集的一个主要贡献者。

据报道，山东大学和密苏里大学的天文学家参与了这项研究。