天文学家成功绘制心宿二的表面图像

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天文学家成功绘制心宿二的表面图像

        当你在晴朗的夜空下仰起头，如果周围环境足够黑暗的话，你将能够看到数千颗闪耀的星星。但是在我们的肉眼看来，这些星星甚至还没有针尖大。更不幸的是，即使使用专业级的天文望远镜，它们看起来还是这个样子。星云和星团可以有数百光年宽，单单一颗恒星相比较下就非常小了。这使得长久以来，天文学家只能够在一定的细节程度上研究唯一一颗恒星的表面，也就是我们的太阳。但如今，一个天文学家团队使用了3台望远镜来试图获得另一颗恒星的表面图像——红超巨星心宿二。

        他们使用了位于智利的欧洲南方天文台的甚大望远镜干涉仪(Very Large Telescope Interferometer, VLTI)来绘制这第一幅除太阳以外的恒星的表面图像。通过VLTI的天文用途多波束重组仪(Astronomical Multi-Beam Recombiner, AMBER)在近红外波段采集的数据，天文学家可以获得比心宿二角直径精细7倍的分辨率；而对于算上大气层厚度的心宿二大小来说，这个分辨率精细近12倍。结果便是他们能够测量出恒星表面气体的移动速度，这样的功绩以前只在太阳上实现过。

天文学家以史无前例的精细度绘制了心宿二表面的图像，这是我们拥有的除太阳外最好的恒星图像。

Credit: ESO/Keiichi Ohnaka

        研究结果表明心宿二的大气层含有几个气体丛，并且大气层比预期的从恒星表面延伸地更远，延伸出去将近两倍恒星半径的距离。仅仅是对流（热气体上升，冷气体下降）还不足以解释大气层如此大的扩张。这意味着有另一种还未被发现的机制正在心宿二的大气层中作用着。

        天文学家还发现，超巨星经历的质量亏损——它们爆炸前释放出好几倍于太阳质量的物质——发生于距恒星1.7倍恒星半径以外的地方。当恒星发生超新星爆炸的时候，那些释放出的物质就会因为来自爆炸的冲击波而被点燃，留下我们所看到的震撼的超新星遗迹。

夜空中的心宿二在天蝎座中的位置。

        智利北方天主教大学(Universidad Católica del Norte)的天文学家Keiichi Ohnaka说：“像心宿二这样的恒星为什么在演化的最后阶段如此快速地损失质量？这个问题已经困扰了天文学家半个世纪之久。甚大望远镜干涉仪是唯一的能够直接测量心宿二巨大的大气层中气体运动的设施，而这也是解释这个问题的重要的一步。我们面临的下一项挑战便是确定是什么在推动大气层中汹涌的气体运动。”

        类似的活动也在猎户座参宿四的大气层中被看到，但是心宿二大气层中的气体运动要更汹涌。参宿四的图像在今年早些时候使用阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列拍摄。

参宿四，使用ALMA在亚毫米波段拍摄，这是这颗恒星迄今拍摄过的最清晰的图像。

Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/E. O’Gorman/P. Kervella

        心宿二（天蝎座）是一颗距离我们550光年远的红超巨星，质量大约为太阳质量的12倍。它将最终以II型超新星的结果爆炸（它也是这个分类的标准原型星）。它经常被人们称作“天蝎座的心脏”，并且肉眼看上去是红颜色的。事实上，心宿二的拉丁名，Antares，字面意思为“火星的对手”，因为人们经常将它与火星搞混。

作者：Alison Klesman

翻译：陆寅枫

校译：陈艳玲

责任编辑：解仁江

牧夫新媒体编辑部

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credit:kokoma

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