天文學家證實紅巨星參宿四在二千年前是黃色

隨着恆星中心核聚變的進展，亮度、大小和顏色也會發生變化。天體物理學家可以從這些性質得到關於恆星年齡和質量的重要資料。那些質量明顯大於太陽的恆星是藍白色或紅色，從紅色到黃色和橙色的轉變在天文時間尺度上是相對快速。德國耶拿大學（Friedrich-Schiller-Universität Jena）的天體物理學家與來自美國和意大利的同事一起，現在成功探測到一顆明亮恆星的這種顏色變化並確定了它的年代。有了幾個歷史來源，他們發現獵戶座左上方明亮的紅巨星參宿四，大約在二千年前是橙黃色。

中國西漢時期著名的史學家司馬遷在公元前百年左右的《史記·天官書》，中紀錄了關於這顆恆星顏色的文字：「太白白，比狼；赤，比心；黃，比參左肩；蒼，比參右肩」，意思是金星的白色像天狼星，紅色像心宿二，黃色像參宿四，藍色像參宿五。根據這些規格，可以得出結論，當時的參宿四的顏色介於藍白色的天狼星和參宿五以及紅色的心宿二之間。

耶拿大學的拉爾夫·諾伊豪瑟（Ralph Neuhäuser）教授說，羅馬學者海吉努斯（Hyginus）在大約一百年後描述參宿四的顏色類似於黃橙色的土星，因此人們可以更精確量化參宿四的前一種顏色。像托勒密（Ptolemy）這樣的古代作家進一步的跡象顯示，在他們那個時代，參宿四不屬於天蝎座心宿二和金牛座畢宿五這樣的鮮紅色的恆星組。

心宿二在希臘文顏色上的意思是「像火星一樣」，它確實敘述為紅色，並且從世界各地的文化中與火星相比已有數千年的歷史。從丹麥天文學家第谷的一份文件中，人們可以得出這樣的結論，在十六世紀參宿四比畢宿五更紅。

諾伊豪瑟教授指出，今天參宿四在亮度和顏色上與心宿二相當。他的天體物理學研究中包含近十年來的歷史天體觀測。他與語言、歷史和自然哲學領域的同事密切合作，時光倒流的景象傳遞着重要的結果，有相當數量的天體物理學問題，如果沒有歷史的觀測，是很難解決的。

這些關於參宿四的歷史資料告訴我們什麼？它的顏色在兩千年內從黃橙色變爲紅色這一事實，連同理論計算，告訴我們它的質量是太陽的十四倍，而質量是定義恆星演化的主要參數。諾伊豪瑟教授解釋，參宿四現在已經有一千四百萬年的歷史，處於進化的後期階段。在大約一百五十萬年後，最終爆炸成爲超新星。

【圖：Markus Mugrauer；文：節譯自德國耶拿大學2022年9月5日新聞公佈；新聞資訊由林景明提供】研究全文刊登在2022年7月29日出版的英國《皇家天文學會月報》；標題是：Colour evolution of Betelgeuse and Antares over two millennia, derived from historical records, as a new constraint on mass and age