超巨星参宿四变暗的原因，是因为在其表面出现了恒星巨黑子吗

　　超巨星参宿四神秘变暗的原因,是尘埃遮挡造成的？然而最新研究否定了这一猜测，其真实原因是在它表面出现了恒星巨黑子。
　　8月5日，中国科学院国家天文台赵刚课题组，在国际科学期刊《自然·通讯》上发表了的他们最新的研究成果。
　　他们小组跟山东大学、以及美国密苏里大学的天文学家们，一起合作共同分析了山东大学威海天文台，获得的高分辨率近红外光谱。
　　最后他们对广受天文学家和公众关注的，红超巨星参宿四神秘变暗的这一现象提出了新的物理解释，他们解释说是因为在参宿四的表面出现了恒星巨黑子才使得他变暗了。
　　除了太阳，没有任何恒星能像参宿四那样吸引人类的注意了。
　　什么是参宿四？
　　参宿四，在拜耳的命名法中也被称为猎户座阿尔法星，他距离我们大约有640光年，是全天第九颗亮星。
　　所以我们可以很容易地在夜空中发现他。它出现在著名的猎户座的右肩上，它发出的橙红色光芒肉眼可见。
　　他是一颗明显的红色半规则变星，亮度在0.0到1.3之间变化着。它是一颗脉动变星，它是变光周期是5.5年，是具有最大变异性的第一等星。
　　参宿四也是一颗古老的红超巨星，由于其内核中复杂多变的核聚变反应，参宿四的大小已经膨胀扩大了。
　　目前的参宿四可以说是相当大的了，如果把它放在我们太阳系中心的位置上，那么它的外表面就会延伸到木星的轨道上。
　　现在它的星体活动比较剧烈，因为他正处于恒星主序星阶段的红超巨星时期，所以他会频繁地出现变暗和变亮的现象。
　　天文学家预测参宿四在走到生命尽头的时候，最终会以一颗II型超新星爆发去结束它的生命，或者只是变成一个小质量的黑洞。
　　真的要结束了吗？
　　科学家们对它还有多久的寿命，并没有确切的答案。
　　有人认为它的直径在不断的变化，这意味着参宿四正在融合它的碳原子，也许会在数千年内成为超新星；
　　而不同意这种观点的人却认为它也许可以活得更久。
　　如果真的发生了超新星爆炸，那么它的光度将增加数十万倍，变成一颗比满月还亮的星体。
　　到时候我们在地球上也可以看到参宿四，甚至在白天也能看到他。
　　当它的光度达到最强的时候，它甚至可以在一定程度上加热地球的大气层，在一定程度上影响地球的气候，那将是非常可怕的。
　　不过这颗星体却在2019年10月的时候开始变暗了，一直到2020年3月才结束。
　　参宿四变暗的现象可以说是史无前例的，他在最暗的时候，失去了三分之二以上的光彩，亮度直接下降了三倍。
　　这突如其来的变暗让天文学家感到非常不解，纷纷提出许多可能解释这一突发情况的理论。
　　对于它亮度下降的原因，天文学家们也是众说纷纭。
　　为什么参宿四会变暗？
　　天文学家对参宿四神秘变暗的原因有着不同的看法。
　　其中一种说法是，一个巨大且低温、昏暗的＂星点＂覆盖了参宿四表面上的广阔区域。
　　但是，领导哈勃观测研究的安德里亚·杜普雷却认为参宿四的一部分是被一团尘埃遮住了。
　　华盛顿大学的EmilyLevesque解释说：＂红超巨星通常有物质从其表面脱落，以尘埃的形式围绕在恒星周围。
　　并在冷却和消散的过程中，吸收一些射向我们的光，阻碍我们的观察。而且在红超巨星中我们经常看到类似的情况，因为这是它们生命周期的一部分。＂
　　参宿四也正是一颗典型的红超巨星。
　　当他大部分的燃料燃烧殆尽的时候，其引力产生的压力和内部核聚变产生的向外膨胀的力就开始失去平衡。
　　当这两种力稍微失衡的时候，物质就会从红超巨星的表面脱落，形成科学家们说的尘埃。
　　但是，经过他们仔细观察研究后发现，即使撇开灰尘因素，它仍然会失去一些亮度。可见参宿四的变暗并不只是灰尘遮挡那么简单，这其中一定还有其他别的原因。
　　真正的原因
　　因为尘埃遮挡解释不了参宿四变暗的原因，那为弄清发生了什么，科学家们只能考虑恒星本身的因素了。
　　于是中科院对参宿四光谱中的分子进行了研究，并用威海天文台，在2020的调光和增亮期间，进行了四次观测。
　　当研究人员分析从山东大学威海天文台获得的高分辨率近红外光谱时，他们发现，参宿四在2020年1月31日处于最暗的状态，其有效温度为3,476开尔文。
　　但是当这颗恒星恢复正常光度的时候，测量结果显示温度上升了近5%，达到了3,646开尔文。
　　那么，是什么导致参宿四的有效温度下降了170K呢？
　　于是他们开发了一种来确定红巨星有效温度的特殊方法。
　　索菲娅·阿列克谢娃博士说：＂我们的新方法是对光谱中二氧化钛和CN分子线的测量。
　　恒星的温度越低，大气中形成和存在的分子就越多，恒星光谱中的分子线也就越强。在较热的大气中，分子很容易分解，无法存在。＂
　　当背景温度从6000摄氏度缓慢下降到4000摄氏度的时候，该区域以一个黑点的样子出现在太阳表面。
　　而黑子温度低的直接原因是它有很强的磁场，当太阳表面出现强磁场时，就可以抑制太阳的内部能量通过对流向外传递。
　　也正是这个＂大黑点＂导致了参宿四表面温度的下降，进而导致了红巨星的光度或固有亮度暂时变暗了。
　　所以阿列克谢瓦说，被巨大太阳黑子覆盖的表面是红超巨星参宿四神秘变暗的真正原因，或者更准确地说，是一个阻止参宿四辐射逃逸的＂星斑＂。
　　可以说参宿四是我们除了太阳以外最了解的恒星了，虽然我们错过了超新星爆炸的壮丽景色。
　　但参宿四的巨大体积仍然是我们了解恒星的绝佳对象，它的存在也为我们提供了大量的研究机会。
　　所以，不管它会不会爆发，对于科学家来说，都是宇宙给我们了解它最好的机会。
　　目前对于他我们仍然有许多无法解决的难题。
　　我们知道太阳的活动周期大约是11年。那么，像参宿四这样的红超巨星是否也有类似的活动周期呢？这段时间的亮度变化能证明这一点吗？