心宿二：扰动的巨星

在天蝎座，我们可以找到距离我们大约550光年的红超巨星——心宿二。一支由智利安托法加斯塔大学的Keiichi Ohnaka率领的研究小组和波恩的马克思普朗特射电天文学学院首次记录下了详细的巨星的图像。图像中能显示出表面炽热气体的运动和巨星的大气层。（见图）

研究者们使用位于智利的欧洲南方天文台的甚大望远镜拍摄下的红巨星心宿二的影像。这是除了太阳之外，最清晰的恒星表面影像。

研究人员使用了位于智利的欧洲南方天文台甚大望远镜（VLTI）的射电干涉仪，将三台口径1.8米望远镜的光线结合起来，使其能拥有与口径82米巨型望远镜相媲美的分辨率。心宿二在天空中只有37.6毫角秒的大小，相当于满月大小的50000分之一。而这颗恒星的直径大约有一亿千米，如果它在太阳的位置上，那么火星的轨道都会被其吞噬。质量是太阳的15倍，根据天文学的标尺，今后它会爆发成为一颗超新星。

在研究中，天文学家将从甚大望远镜捕获到的红外射线细分，以便区分出一氧化碳的光谱。同时，他们还考虑到了恒星在细微的红移与蓝移时光谱的变化情况。利用这些数据研究者们制作出了巨星的多普勒效应图像。

通常情况下，心宿二的表面是相当均匀的，但是图像中出现了两个亮点。研究者们认为这里是炽热的气体在恒星循环的地方。恒星的大气层能延伸1.7倍的恒星半径，并且呈现出不规则的形状。这些巨量的气体以20千米/秒的速度从恒星表面喷出或落下。

观察到的运动模式与对流的过程十分相似。在重力场中，炽热的气体上升，而较冷的气体下沉。但是对于心宿二来说，这些气体的密度和范围远远大于通常的巨星。因此，除了对流之外，应该还有其他的过程作用，使得如此大量的气体能抬升至被我们观测到的高度。一种可能是，恒星放出的辐射使这些物质远离恒星表面。除此之外，尘埃物质也可能比估算的更加靠近恒星。研究者们同时必须考虑到恒星自转和磁场所带来的影响，并不断的完善理论模型。

原文载于《Sterne und Weltraum 》2017年第10期

德文翻译：系外行星地瓜君

校译：王   坤

编排：邱煜欣

责任编辑：解仁江

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