心宿二原来长这样

人类首次以较高精度拍到太阳系外恒星的表面细节。

带有表面细节的心宿二照片。ESO

欧洲南方天文台甚大望远镜干涉仪再立新功。天文学家通过它，以迄今为止最高的精度，把一颗恒星表面的细节展现在了我们面前。这颗恒星就是天蝎座最亮的星、著名的红超巨星——心宿二（大火）。

不仅仅是静止的图像，天文学家还获得了心宿二大气不同区域物质运动速度的数据，绘制了有史以来人类第一份太阳系外恒星大气物质运动速度数据图。结果显示，极度膨胀的心宿二大气层紊乱程度超乎想像。

心宿二及天蝎座在天空中的位置。ESO

心宿二十分明亮。在天蝎座的心脏位置处，它呈现为一个红色亮点。这是一颗巨大且温度相对较低的红超巨星，正处于其生命的晚期，它的最终命运是成为一颗超新星。

红超巨星是那些诞生时质量为太阳9至40倍的恒星，它们在生命的晚期大气层会极度膨胀，变得巨大且明亮，但密度会降低。心宿二当前的质量是太阳的12倍，直径是太阳的700倍。但在它诞生之时，它质量可达太阳的15倍。它到目前为止一共丢掉了质量大约相当于3个太阳的物质。

主导此次研究的天文学家，来自智利的Keiichi Ohnaka表示，像心宿二这样的恒星在生命末期为何会如此快速地丢掉质量，是近半个世纪以来一直困扰着人们的疑问。现在我们获得了其大气运动的数据，正在迈向解决这一问题的路途之上。接下来的挑战则是要找出驱动这种紊乱运动模式的原因。

利用观测中获得的数据，天文学家制作了一张心宿二大气二维速度测绘图。他们先是在小范围红外波段内对心宿二的表面进行多次成像，随后运用这些数据，计算出心宿二不同部位大气运动速度与这颗恒星整体平均速度的差异，最终得到一张能够反映心宿二完整圆面上大气运动相对速度的测绘图。

心宿二表面速度测绘图。ESO

物质是朝向还是背向地球运动可以通过多普勒效应进行测量。恒星大气的某个部分是远离观察者还是朝着观察者而来，都会在特定元素的发射线或吸收线中反映出来。具体而言，若其远离而去，则谱线会向红色波段偏移，反之，则朝着蓝色波段偏移。

天文学家们发现，心宿二表面那些紊乱低密度气体所在的位置，比预想的离恒星更远。这表明心宿二大气运动背后的主要驱动力可能不是对流。

艺术家描绘的心宿二。ESO

许多恒星都是依靠冷下热上的对流循环，通过大尺度的物质迁移，来把能量从其核心向外层大气传递的。而要解释出现在心宿二及与其类似的红超巨星膨胀大气中的观测结果，可能需要一种新的、未知的理论模型。

星空天文系头条号签约作者

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