神秘的参宿四“大暗淡”事件，可能缘由流浪黑洞的造访！
神秘的参宿四“大暗淡”事件可能缘由流浪黑洞造访
“重力昏暗”效应可解释这种奇怪的事件。
这些图像由ESO（The European Southern Observatory）欧洲南方天文台VLT（Very Large Telescope）甚大望远镜上的SPHERE（Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch instrument）光谱偏振高对比度系外行星研究仪器拍摄，显示参宿四这颗红超巨星的表面，从2019年末到2020年初发生了前所未有的变暗。最左边的图像拍摄于2019年1月，显示这颗恒星的正常亮度，剩余图像，全部拍摄于恒星亮度明显变化期间，分别是2019年12月，2020年1月和2020年三月，尤其是它的南部区域。2020年4月，亮度回归正常。（图片来源：ESO欧洲南方天文台/M。Montargès et al。）
2019年末，恒星参宿四的亮度变暗大约60％。很难最终确定是什么引起的，但新的研究表明可能是一个流浪的伙伴扮演了这个角色。在游荡到接近这颗巨星时，闯入者可能引起了潮汐隆起，导致参宿四的表面变暗。这种设想不能解释观测到的全部变暗事件，研究者在新的论文中解释，它可能只是诱发了恒星上的其他效应，使得这个事件更严重。
参宿四在星空中是最容易识别的恒星之一。它是一颗位于猎户星座肩膀上的亮红色恒星，而且在星空中位列第十大亮星，因此你很容易观测到它。如果把这颗红超巨星放到我们的太阳系，它能包围住我们整个内行星系的所有岩石行星，并且可以从太阳一直延伸到火星和木星之间的小行星带。
参宿四实际上已经接近死亡。由于很久之前内核已经停止氢聚变，开始了氦聚变，因此它变得巨大。一层燃烧的氢外壳包围着它的内核，随着由内而外强烈的核聚变反应，能量把外层大气继续朝外推出，迫使恒星不断膨胀。
像参宿四这样的红超巨星在宇宙中比比皆是。它们也非常耀眼。随着表层的急剧扩张，喷出巨大的光芒，最终归于冷寂。
当2019年末，参宿四由于不明原因开始变暗时，天文学家们自然感到特别惊奇。变暗现象持续整个2020年初，在它的最暗点，绝对亮度下降了约60％。而在2020年2月，它却随机的停止变暗，再次开始变亮，现在已恢复到亮度的正常水平。
天文学家们回溯了半个世纪关于参宿四的观测记录，没有发现类似2019年事件的先例，由此人们把它称作“大暗淡”事件，无论什么原因引起，这都是真正极不寻常的。
重力昏暗效应
无论什么引起这次变暗事件，都一定是来自恒星自身之外的情形，而不可能是由于参宿四自身内部运行的一些基础变化。这是因为核聚变反应变化不可能在几个月内停止而又开始。这需要内核中有大量的物质，并且释放很高的核聚变能量，来支撑这种快速的变化。
天文学家假设过多种可能，或者恒星喷发，或者它运行轨道上有巨量尘埃云。一个可能的原因是参宿四的外大气层形状发生改变，引起了亮度的变化。恒星大气层的亮度关键取决于距中心内核（以及其他包裹层）的最外层多远。这是因为恒星并不是固体而是巨型气态球体。恒星依靠自身引力质量而紧紧束缚自己，这种力量用于抗衡它们内核所释放的这种（字面上的）爆炸性能量。
恒星表面一直处于两种力量的平衡状态，平衡点决定了恒星的温度，而温度也决定了它的亮度。
天文学家们能够观测到恒星这种由于过快旋转而引起的效应。这种情形下，旋转离心力会导致恒星的赤道部分比它的两极要膨胀一些。使得恒星的赤道部分远离内核，进而使温度降低，亮度降低。这种“重力昏暗”效应使得一些恒星的两极部分看起来比中间部分更亮。
一个不速之客
参宿四不是由于转动过快而成为本次事件的源头，而是除旋转之外的可能因素引起恒星一侧膨胀。假如像小型黑洞这样的一个不速之客，游荡到离这颗恒星太近，是可能引起恒星表面一侧潮汐，就像月球引起地球潮汐那样。
随着潮汐膨胀的发生，赤道开始变暗，进而影响恒星的整个外观。随着访客的离开，参宿四上所有受影响的大气层区域都回归正常，也恢复它正常的巨量辐射输出。
有天文学家团队研究了这种假设，他们的成果发表在《皇家天文学会月刊》杂志。通过研究这个短暂游荡到参宿四星系，未知且看不见的访客的质量和速度等几个参数，他们得出结论，这种假设不可能引起恒星60％的变暗。
但是，这个访客的旅程可能会引起其他效应，例如强烈的恒星喷发，叠加潮汐效应引起的“重力昏暗”效应，大量喷射物质能使我们对参宿四的观测变得暂时模糊，总体效应可以解释这种“大暗淡”事件。
天文学家可能从来没有完全理解，2019年末在参宿四上究竟发生了什么。毕竟，在我们对这颗知名恒星的所有观测记录中，它只发生了一次。随着对参宿四和其他类似红超巨星更进一步的观测，才可能揭示答案。在黑洞近距离接触引起潮汐膨胀而产生的“重力昏暗”效应，接着之后发生大量表层物质喷发，这种解释看起来有些牵强，但证据有限，我们只能虚构出最合适的描述。
BY:Paul Sutter
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参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自：https://www.space.com/betelgeuse-great-dimming-passing-star-explained
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