参宿四拥有一颗隐藏的伴星，哈勃望远镜刚捕捉到它的尾迹

这项发现是在凤凰城举行的美国天文学会第247次会议上的一次新闻发布会上宣布的，并已被《天体物理学杂志》接受发表。

历时八年的观测揭示恒星尾迹

研究人员通过近八年来仔细测量参宿四光线的细微变化，识别出了这颗伴星的影响。这些长期观测揭示了这颗先前被怀疑但未得到证实的伴星所产生的效应。当伴星穿过参宿四的外层时，它会扰动周围的气体，产生一条密度更大的物质尾迹。

这一发现解决了围绕参宿四最持久的谜团之一。通过确认伴星的存在，天文学家现在可以更好地解释这颗恒星的行为和随时间变化的方式。该发现也为其他濒临生命末期的大质量恒星演化的后期阶段提供了宝贵的见解。

参宿四位于猎户座，距离地球约650光年。它是一颗体型异常庞大的红超巨星，其体积足以容纳超过4亿个太阳。由于它体积巨大且距离地球相对较近，参宿四是少数几颗可以直接研究其表面和周围大气的恒星之一，这使其成为理解巨型恒星如何衰老、损失物质并最终以超新星形式爆炸的关键目标。

多台望远镜确认伴星的影响

通过将哈勃望远镜的数据与弗雷德·劳伦斯·惠普尔天文台以及罗克·德·洛斯·穆查乔斯天文台的观测数据相结合，研究团队发现了参宿四行为中重复出现的模式。这些模式为长期被怀疑存在的伴星提供了有力证据，并揭示了它如何影响这颗红超巨星的外层大气。

科学家们观测到了恒星光谱的变化——即不同元素产生的特定颜色光的变化——以及外层大气中气体运动的位移。这些变化与伴星形成的致密尾迹有关。该尾迹大约在伴星每六年（或约2100天）经过参宿四前方后不久出现，这与早先的理论预测相符。

"这有点像船在水中航行。伴星在参宿四的大气中产生了涟漪效应，我们实际上可以在数据中看到这一点，"该研究的主要作者、哈佛-史密森尼天体物理中心的天文学家安德烈亚·杜普里说。"这是我们首次看到这个尾迹或气体痕迹的直接迹象，证实了参宿四确实有一个隐藏的伴星在塑造它的外观和行为。"

数十年的异常变光现象得到解释

天文学家已经监测参宿四数十年，追踪其亮度和表面特征的变化，以期理解其不可预测的行为。2020年，当这颗恒星在一次被称为恒星"喷嚏"的事件后意外变暗时，人们的兴趣激增。科学家们确定了参宿四变光性的两个主要周期：一个与恒星内部脉动相关的较短400天周期，以及一个长约2100天的长得多周期。

在此发现之前，科学家们对参宿四的长期变化提出了多种解释。这些解释包括大规模的对流元、尘埃云、磁活动以及可能存在隐藏伴星的影响。最近的研究表明，较长的周期最好由一颗在参宿四大气层深处运行的低质量伴星来解释。尽管一个研究小组曾报告过可能的探测，但直到现在才获得确凿证据。

新探测到的尾迹提供了迄今为止最强的证据，表明一颗伴星正在积极地扰动这颗红超巨星的大气。

"过去几年，认为参宿四有一颗未被探测到的伴星的观点越来越流行，但在没有直接证据的情况下，它只是一个未经证实的理论，"杜普里说。"有了这个新的直接证据，参宿四让我们有了一个前排座位，可以观察一颗巨星如何随时间变化。找到其伴星产生的尾迹意味着我们现在可以理解像这样的恒星如何演化、抛射物质并最终作为超新星爆炸。"

展望未来观测

从地球的角度看，参宿四目前正掩食其伴星。天文学家正计划在2027年伴星再次可见时进行额外的观测。研究人员表示，这一发现也有助于解决涉及其他巨恒星和超巨星恒星的类似谜团。

哈勃望远镜的持续贡献

哈勃太空望远镜已运行超过30年，并持续产出加深我们对宇宙理解的发现。哈勃望远镜是美国国家航空航天局与欧洲空间局的一个合作项目。位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心负责监督任务运行，并得到丹佛洛克希德·马丁太空公司的额外支持。位于巴尔的摩的太空望远镜科学研究所（由大学天文学研究协会运营）为NASA管理哈勃望远镜的科学运作。