
這顆紅巨星看起來就像一顆紅色的星在兩(liang) 團橙色雲(yun) 之間爆發。圖片來源:Andrew Klinger
紅巨星是一類在超新星爆炸中結束生命的恒星。它們(men) 的生命周期還沒有被完全了解,部分原因是很難測量它們(men) 的溫度。現在,天文學家第一次開發了一種精確方法來測定紅巨星的表麵溫度。
恒星的大小、質量和組成各不相同。太陽被認為(wei) 是一個(ge) 相對較小恒星,尤其是與(yu) 被稱為(wei) 紅巨星的參宿四相比。紅巨星的質量是太陽的9倍以上,這意味著,當死亡時,它們(men) 會(hui) 以極其猛烈的方式發生超新星爆炸,尤其是II型超新星。
II型超新星為(wei) 宇宙播下生命所必需的元素,因此研究人員渴望更多地了解它們(men) 。目前還沒有辦法準確預測超新星爆炸。解開這個(ge) 謎題的一小部分在於(yu) 理解超新星出現之前的紅巨星的性質。
盡管紅巨星非常明亮,在很遠的距離都可以看到,但很難確定它們(men) 的重要屬性,包括溫度。這是由於(yu) 它們(men) 高層大氣的複雜結構導致了溫度測量結果的不一致,而這種不一致可能適用於(yu) 其他類型的恒星。
“為(wei) 了測量紅巨星的溫度,我們(men) 需要找到一個(ge) 不受複雜高層大氣影響的光譜。”日本東(dong) 京大學天文係研究生Daisuke Taniguchi說,“被稱為(wei) 吸收線的化學標記是理想的候選者,但並沒有一條單獨的線來揭示溫度。然而,通過觀察兩(liang) 個(ge) 不同但相關(guan) 的線——鐵——的比率,我們(men) 發現比率本身與(yu) 溫度有關(guan) 。”
Taniguchi團隊用一種叫做WINERED的儀(yi) 器觀察了候選恒星,這種儀(yi) 器能連接到望遠鏡上,用來測量遙遠物體(ti) 的光譜特性。他們(men) 測量了鐵吸收線,並計算出其比值,以估計溫度。通過將這些溫度與(yu) 歐洲航天局蓋亞(ya) 太空望遠鏡獲得的精確距離測量數據結合起來,研究人員計算出了恒星的光度,並發現與(yu) 蓋亞(ya) 的結果一致。相關(guan) 論文刊登於(yu) 《英國皇家天文學會(hui) 月報》。
“關(guan) 於(yu) 超新星以及相關(guan) 物體(ti) 和現象,我們(men) 還有很多要了解的,但我認為(wei) 這項研究將幫助天文學家填補一些空白。”Taniguchi說,“參宿四在2019年和2020年出人意料地變弱了。如果我們(men) 能夠預測它是否以及何時會(hui) 成為(wei) 超新星,那將是非常有趣的。”
相關(guan) 論文信息:https://dx.doi.org/10.1093/mnras/staa3855
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