研究：天文學(xué)家有望精確測(cè)量紅巨星表面溫度

紅巨星是一類在超新星爆炸中結(jié)束生命的恒星。它們的生命周期還沒有被完全了解，部分原因是很難測(cè)量它們的溫度。現(xiàn)在，天文學(xué)家第一次開發(fā)了一種精確方法來測(cè)定紅巨星的表面溫度。

恒星的大小、質(zhì)量和組成各不相同。太陽(yáng)被認(rèn)為是一個(gè)相對(duì)較小恒星，尤其是與被稱為紅巨星的參宿四相比。紅巨星的質(zhì)量是太陽(yáng)的9倍以上，這意味著，當(dāng)死亡時(shí)，它們會(huì)以極其猛烈的方式發(fā)生超新星爆炸，尤其是II型超新星。

II型超新星為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。目前還沒有辦法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)超新星爆炸。解開這個(gè)謎題的一小部分在于理解超新星出現(xiàn)之前的紅巨星的性質(zhì)。

盡管紅巨星非常明亮，在很遠(yuǎn)的距離都可以看到，但很難確定它們的重要屬性，包括溫度。這是由于它們高層大氣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了溫度測(cè)量結(jié)果的不一致，而這種不一致可能適用于其他類型的恒星。

“為了測(cè)量紅巨星的溫度，我們需要找到一個(gè)不受復(fù)雜高層大氣影響的光譜。”日本東京大學(xué)天文系研究生Daisuke Taniguchi說，“被稱為吸收線的化學(xué)標(biāo)記是理想的候選者，但并沒有一條單獨(dú)的線來揭示溫度。然而，通過觀察兩個(gè)不同但相關(guān)的線——鐵——的比率，我們發(fā)現(xiàn)比率本身與溫度有關(guān)。”

Taniguchi團(tuán)隊(duì)用一種叫做WINERED的儀器觀察了候選恒星，這種儀器能連接到望遠(yuǎn)鏡上，用來測(cè)量遙遠(yuǎn)物體的光譜特性。他們測(cè)量了鐵吸收線，并計(jì)算出其比值，以估計(jì)溫度。通過將這些溫度與歐洲航天局蓋亞太空望遠(yuǎn)鏡獲得的精確距離測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)合起來，研究人員計(jì)算出了恒星的光度，并發(fā)現(xiàn)與蓋亞的結(jié)果一致。相關(guān)論文刊登于《英國(guó)皇家天文學(xué)會(huì)月報(bào)》。

“關(guān)于超新星以及相關(guān)物體和現(xiàn)象，我們還有很多要了解的，但我認(rèn)為這項(xiàng)研究將幫助天文學(xué)家填補(bǔ)一些空白。”Taniguchi說，“參宿四在2019年和2020年出人意料地變?nèi)趿?。如果我們能夠預(yù)測(cè)它是否以及何時(shí)會(huì)成為超新星，那將是非常有趣的。”(唐一塵)

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