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在天空中位于猎户座方向，距离我们大约640光年的位置上，有一颗名为“参宿四"（Betelgeuse）的恒星，它的体积大约是太阳的7亿倍，平均光度大约是太阳的10万倍，在观测条件良好的情况下，我们在地球上仅凭肉眼就可以看到它。
参宿四之所以会如此庞大，其实是因为它已经演化到了“红超巨星”阶段，这个阶段被认为是大质量恒星的“生命末期”，而这也就意味着，在不远的未来，参宿四就可能发生超新星爆发，又或者，它已经发生了超新星爆发，只是由于光速的限制，我们现在还没有观测到。
（注：超新星爆发被称为已知宇宙中威力最大的爆炸，其在短时间内释放出的能量，可以相当于太阳在整个主序星阶段释放出的能量总和，甚至还更高，爆发时的亮度，甚至可以将整个银河系照亮） 那么，参宿四会在什么时候爆发？或者说，我们怎么去知道它是否已经爆发了呢？这些问题目前还没有确定的答案，这是因为我们对它的基本特征的了解还不够精确，为了解决这些问题，天文学家们也一直在试图利用不同的方法和更多的观测数据来限定参宿四的基本特征，从而推断它的爆发时间。 在研究过程中，参宿四的一个奇怪的特征引起了天文学家的注意，那就是它的自转速度，观测数据表明，在自转过程中，参宿四的赤道线速度大约为每秒钟5.5公里，这比之前的估计值要快得多，作为对比，太阳的赤道线速度的线速度也才每秒钟大约2公里。
（↑参宿四实拍图） 需要知道的是，由于角动量守恒，恒星的自转速度会随着它的膨胀而减慢，这样的情况就像是一个原地旋转的溜冰者伸开双臂一样，所以对于像参宿四这种已经膨胀得如此巨大的恒星来讲，它的自转速度的实在是太快了。 那么，参宿四的自转为什么会这么快呢？对此，天文学家给出了一种合理的假设，即：参宿四可能吞噬了另一颗恒星，在吞噬过程中发生了大规模的物质喷发，这使得参宿四的自转速度出现了明显的增加。 为了验证这种假设，一个来自路易斯安那州立大学的研究团队，用计算机模型对其进行了研究，在经过了大量的三维流体动力学模拟之后，研究人员发现，最符合实际情况的是：一颗16倍太阳质量的“大恒星”吞噬了另一颗4倍太阳质量的“小恒星”。
模拟结果显示，当这两颗恒星之间的距离足够近时，会共享一个共同的物质包层，随着时间的推移，“小恒星”会沿着一条螺旋形的轨迹向“大恒星”的核心坠落，并最终与“大恒星”的核心合并在一起，此过程中释放出了巨大的能量，这导致了大量的物质以喷流的形式喷射到宇宙空间之中，其速度高达每秒种200至300公里，进而造成了“大恒星”的自转速度大幅增加。 研究人员指出，已知宇宙中的大质量恒星大部分都是有伴星的，所以参宿四很可能也曾经有一颗伴星，除此之外，已知的观测数据显示，参宿四的周围有一些不对称的气体和尘埃结构，它们可能就是参宿四在吞噬了另一颗恒星之后留下的遗迹。
而参宿四的质量在16至19倍太阳质量之间，这基本符合此次模拟结果的数据，更重要的是，参宿四的另一些特征如形状、温度、自转速度、化学成分和质量损失率等等，也与此次模拟结果的数据基本符合，所以此次研究给“参宿四可能吞噬了另一颗恒星”这种假设，提供了理论上的支持。 就目前的情况来看，这种假设还需要进一步的验证，可以想象的是，如果该假设得到了证实，那么我们对参宿四的演化进程的了解就将会更加全面，进而对“参宿四会在什么时候爆发”、“参宿四是否已经爆发”等问题作出更准确的判断，期待在未来的研究工作中，天文学家能有更多的发现。 参考资料：Betelgeuse as a Merger of a Massive Star with a Companion，arXiv:2310.14603v1 |
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