參宿四變暗又變形

從去年開始，參宿四（Betelgeuse）變暗的程度肉眼可見，迄今亮度已剩原來的36％左右。比利時荷語天主教魯汶大學（KU Leuven）米格爾·蒙塔格斯（Miguel Montargès）等人從去年12月開始透過 歐洲南方天文台超大望遠鏡（Very Large Telescope，簡稱 VLT）與光譜比色高對比度系外行星研究儀器（Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch instrument，簡稱 SPHERE）儀器拍攝參宿四表面細節，希望能瞭解參宿四為何會變暗。這個團隊恰巧在2019年1月也曾利用SPHERE捕捉參宿四表面細節，前後兩張影像比對後，這些天文學家發現這顆紅超巨星不僅正在變暗，而且形狀也在改變中。

許多天文愛好者質疑參宿四之所以變暗意味著它將發生超新星爆炸。如同所有紅超巨星一樣，參宿四總有一天會走到超新星爆炸這一步，但天文學家不認為爆炸事件近期就會發生。蒙塔格斯等人提出新的假設來解釋SPHERE影像中看到的亮度和形狀變化：可能是有特別的恆星活動，或是有恰好朝向地球的塵埃噴發現象造成的。其中，參宿四不規則的表面來自其巨大對流胞造成物質移動、收縮和膨脹等。這顆恆星也有脈動現象，就像是心跳一樣，使亮度有周期性變化。對流與脈動這些都是恆星活動的一部份。蒙塔格斯s等人認為目前對紅超巨星的認識不夠全面，所以必定還有驚喜在等著他們。

參宿四正式編號為獵戶座α星（Alpha Ori），距離約700光年。由於體積龐大，距離也不算太遠，因此包括超大望遠鏡在內的少數望遠鏡得以直接觀測到它的表面變化。此外，由於超大望遠鏡觀測範圍涵蓋可見光至中紅外波段，因此不僅可以拍攝到參宿四的表面，也可以觀測到它周圍的物質。蒙塔格斯等人認為這是我們能瞭解這顆星正在發生什麼事的唯一途徑。

除了蒙塔格斯等人之外，法國巴黎天文台皮埃·凱維拉（Pierre Kervella）等人恰在2019年12月，也以超大望遠鏡上中紅外成像儀和光譜儀拍攝參宿四影像，結果顯示有來自參宿四周圍塵埃發出的紅外輻射。這些塵埃雲應該是參宿四向外拋出物質而形成的。

科普天文中常提到「我們都始於星塵（we are all made of stardust）」，但卻少有人提到這些星塵究竟來自何處？SPHERE和VISIS影像正要告訴大眾：有一部份就是來自像參宿四這樣的紅超巨星。在其一生中，尚未發生超新星爆炸之前，紅超巨星也會陸續製造並向外拋出大量物質。現代科技已能允許科學家詳細研究這些天體，數百光年外的也沒問題，所以解開紅超巨星質量流失的課題，指日可待。

【圖：歐洲南方天文台；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁；新聞訊息由林景明提供】