天文学家：参宿四给人类制造了一个幻觉，真相比科幻片还要惊悚|宇宙|恒星|自转|地球|红巨星-欧洲杯足彩官网

假如我们靠近参宿四，可能会被眼前的景象惊呆。

参宿四对流运动模拟动画截图。右图中蓝色区域可以被判断为远离地球运动，红色部分可以被判断为面朝地球运动。mpa

备受关注的参宿四近日又差点上了头条。一些科学家在观测中发现，这颗猎户座巨星的自转速度有点疯狂，似乎远远超出了作为一颗恒星所能承受的极限。

而马克斯・普朗克天体物理学研究所的一个科研团队对此作出解释说，参宿四看起来转得如此之快，实际上可能是一种错觉——因为这颗恒星的表面处于一种极其夸张的“沸腾”状态。

研究人员相信，参宿四沸腾的表面使之即使在最先进的望远镜中，看起来也会像是在以不可思议的高速自转。而假如我们能够乘坐飞船靠近参宿四，可能会被眼前的景象惊呆。

参宿四是极受关注的北天亮星。它即将走到生命的尽头，因此人们期待能够亲眼看到它爆发成为超新星。但是即使它发生了亮度的突然变化，也没有证据表明它在近期就能够为人类上演宇宙烟火秀。

参宿四的直径大约有10亿千米，比太阳大1000倍以上。它是宇宙中已知最大的恒星之一。假如把参宿四放到太阳的位置上，它会立刻吞没水星、金星、地球和火星，它的大气会直抵木星轨道。

像参宿四这样的红巨星，它们的自转速度理论上应该不会太快。这是因为红巨星会膨胀，角动量的守恒会导致它们转得越来越慢。但是近来阿塔卡马毫米/亚毫米波射电望远镜阵列获取的数据表明，参宿四的自转速度（赤道线速度）达到了每秒5千米，是喷气式战斗机飞行速度的8倍。

得出这一结论的根据，是人们在观测中发现，参宿四的一个半球看起来正朝地球方向运动，而它的另一半在远离地球而去。这种针对参宿四外层所作的所谓“双极径向速度测绘”结果表明，它的自转速度极高。

但这一解释成立的前提是假设参宿四是一个完美的球体。但实际上参宿四肯定不是。参宿四的表面存在着极为猛烈的对流运动，有许多“沸腾”着的气泡。有些气泡的直径甚至比地球的公转轨道直径还大。气泡之所以会出现，是因为参宿四大气中存在着以对流运动为表现形式的热传递机制。参宿四大气中的对流物质可以每秒30千米的速度上下翻腾。

研究人员使用计算机模拟了参宿四的这种对流，结果显示在参宿四一侧的气泡群升上恒星表面，另一侧气泡群沉入恒星内部的情况下，参宿四在观测数据中就会产生双极径向运动的假象，让人误以为它在高速自转。且这种误判占所有模拟结果的90%。

参考
is betelgeuse really rotating? synthetic alma observations of large-scale convection in 3d simulations of red supergiants
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ad24fd
a new spin on betelgeuse’s boiling surface
https://www.mpa-garching.mpg.de/1094283/hl202403