造父四

造父四也被稱為仙王座μ星(Mu Cephei)或赫歇爾的石榴石星(Herschel's Garnet Star),是一顆位於仙王座紅超巨星,也是銀河系中已知最巨大與最明亮的恆星之一。它的顏色呈現石榴石般的紅色恆星光譜分類為M2 Ia。天文學家從1943年開始將造父四的光學頻譜視為分類其它恆星的基準[8]

造父四
造父四位於仙王座
觀測資料
曆元 J2000.0
星座 仙王座
星官 造父危宿
赤經 21h 43m 30.4609s[1]
赤緯 +58° 46 48.166[1]
視星等(V) +4.08[2]
特性
光谱分类M2Ia[3]
U−B 色指数+2.42[2]
B−V 色指数+2.35[2]
变星类型仙王座μ變星
天体测定
徑向速度 (Rv)+20.63[4] km/s
自行 (μ) 赤经:+5.24[1] mas/yr
赤纬:−2.88[1] mas/yr
距离1600 [4] pc
绝对星等 (MV)−7.0
詳細資料
質量20-25[5] M
半徑1420-1750[5] R
亮度300,000-400,000[5] L
溫度3690 ± 50 K[6] K
其他命名
Erakis, 赫歇爾的石榴石星(Herschel's Garnet Star), μ Cep, HD 206936, HR 8316, BD+58°2316, HIP 107259, SAO 33693.[7]
參考資料庫
SIMBAD资料

觀測史

天文學家威廉·赫歇爾曾經注意到紅色的造父四,並形容它有「非常美好的石榴石深紅」,類似鯨魚座蒭藁增二 [9],所以這顆恆星也被稱為赫歇爾的石榴石星[10]義大利天文學家朱塞普·皮亞齊在他編製的星表中稱呼這顆恆星為Garnet sidus [11]捷克天文學家安東寧·貝奇瓦爾(Antonin Becvar)在他編製的星表中可能為了避免與天龍座μ星混淆在一起,而稱呼這顆恆星為Erakis。阿拉伯語則稱呼造父四為al-Rāqis [12]

英國天文學家約翰·羅素·欣德在1848年發現造父四的光度會產生變化,不久普魯士天文學家弗里德里希·阿格蘭德加以確認欣德的觀測。從1881年開始,天文學家對這顆恆星的光度變化紀錄幾乎不曾間斷[13]

性質

因為造父四是一顆非常明亮的紅超巨星,是肉眼可見最巨大的恆星之一,也是銀河系中已知最巨大的恆星之一。北半球的觀測者比南半球的觀測者容易觀測到造父四,最佳觀測時間是八月份至隔年一月份。

天文學家目前對於造父四的距離仍有疑問,依巴谷衛星的測量結果為0.62 ± 0.52角分,表示它距離太陽為1,612秒差距。天文學家將造父四與參宿四大小互相比較後,認為距離是390 ± 140秒差距[6]。天文學家在2005年則估計它距離太陽573 ± 99秒差距[4]。最新数据其距离介于1333-2857秒差距之间,其距离至少为4200光年。 造父四的直徑估計超過太陽的1,650倍,如果把它放在太陽系中,它的表層將介於木星土星之間。造父四的體積等同45億個太陽,目前只知道大犬座VY仙王座VV麒麟座V838比它更大。如果地球只有高爾夫球那麼大的話,造父四的直徑將會超過兩座金門大橋的長度。该星的质量目前介于太阳的20-30倍,相信其初始质量会更大。

造父四是一顆變星,屬於仙王座μ變星的成員。它的亮度以2至2.5年的週期在3.43及5.1等之間變化,沒有固定的模式。在5200光年的距离上,其平均绝对星等约为-6.9,即相当于太阳的48000倍,当其光度达到极大时,绝对星等可以高达-7.6,即相当于太阳的92000倍之亮。將它的亮度變化、红外輻射及消光一起考慮的話,造父四的亮度平均是太陽的35万倍,絕對星等達到−9.1等,光度极大时可能能达到太阳的47万5千倍,成為目前已知最明亮的恆星之一。极高的光度(相当于参宿四的3倍)使其有时被归类为红特超巨星。

造父四目前是一顆不穩定的恆星,亮度、大小及溫度都產生不規則變化。它已經接近恆星演化的盡頭,將藉由核融合轉為,而主序星則是將藉由核融合轉為。這種情況顯示造父四將「很快」成為一顆超新星,雖然可能還要經過數百萬年之久。當它成為超新星時,會經由爆炸將其大部分甚至幾乎所有物質向外拋散,並向周圍的星際物質輻射激波。造父四最終將成為一個黑洞

這顆恆星的光球估計溫度為3,690 ± 50K,一層殼狀的組織則包覆在外,並延伸至恆星半徑至少0.33倍距離的位置,溫度為2,055 ± 25K。這層殼狀的組織由恆星噴射出的物質所構成,內含星際物質,例如COH2O及SiO [6]。這層球狀的殼層延伸至距離恆星6″的位置,擴散速度為10 km s−1,年齡介於2000至3000年之間。造父四每年損失的物質大約10−7太陽質量 [14]

天文學家在觀測造父四發射出的物質後,認為在恆星半徑一倍(約1450倍太陽半徑)至兩倍(約2900倍太陽半徑)的範圍內存在塵埃與水所構成寬廣的環帶。

參見

參考資料

  1. Perryman, M. a. C.; Lindegren, L.; Kovalevsky, J.; Hog, E.; Bastian, U.; Bernacca, P. L.; Creze, M.; Donati, F.; Grenon, M. . Astronomy and Astrophysics. 1997-07, 500: 501–504 [2022-03-29]. ISSN 0004-6361. (原始内容存档于2021-05-14) (英语).
  2. Nicolet, B. . Astronomy and Astrophysics Supplement Series. 1978-10, 34: 1–49 [2022-03-29]. ISSN 0365-0138. (原始内容存档于2020-07-29) (英语).
  3. Morgan, W. W.; Keenan, P. C. . Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 1973-09, 11 (1): 29–50 [2020-10-14]. ISSN 0066-4146. doi:10.1146/annurev.aa.11.090173.000333. (原始内容存档于2021-03-15) (英语).
  4. Famaey, B.; Jorissen, A.; Luri, X.; Mayor, M.; Udry, S.; Dejonghe, H.; Turon, C. . Astronomy & Astrophysics. 2005-01, 430 (1): 165–186. ISSN 0004-6361. doi:10.1051/0004-6361:20041272.
  5. Tsuji, Takashi. . The Astrophysical Journal. 2000-09-10, 540 (2): L99–L102 [2020-10-14]. ISSN 0004-637X. doi:10.1086/312879. (原始内容存档于2021-07-13) (英语).
  6. Perrin, G.; Ridgway, S. T.; Verhoelst, T.; Schuller, P. A.; V. Coudé du Foresto; Traub, W. A.; Millan-Gabet, R.; Lacasse, M. G. . Astronomy & Astrophysics. 2005-06, 436 (1): 317–324. ISSN 0004-6361. doi:10.1051/0004-6361:20042313.
  7. 请检查|url=值 (帮助). sim-id. [2020-10-14].
  8. Garrison, R. F. . American Astronomical Society Meeting Abstracts. 1993-12, 183: 17.10 [2020-10-14]. (原始内容存档于2021-05-14) (英语).
  9. Herschel, W. . the Royal Astronomical Society of London. 1783: 257. |journal=被忽略 (帮助)
  10. Allen, R. H. . G. E. Stechert. 1899: 158.
  11. Piazzi, G. (编). . Palermo. 1814: 159.
  12. Laffitte, R.,. 2éme revue et corrigée. Paris: Librairie Orientaliste Paul Geunthner / Les Cahiers de l'Orient. 2005: 156, note 267.
  13. Brelstaff, T.; Lloyd, C.; Markham, T.; McAdam, D. . Journal of the British Astronomical Association. 1997-06, 107: 135–140 [2020-10-14]. ISSN 0007-0297. (原始内容存档于2020-07-07) (英语).
  14. de Wit, W. J.; Oudmaijer, R. D.; Fujiyoshi, T.; Hoare, M. G.; Honda, M.; Kataza, H.; Miyata, T.; Okamoto, Y. K.; Onaka, T. . The Astrophysical Journal. 2008-09-20, 685 (1): L75–L78 [2020-10-14]. ISSN 0004-637X. doi:10.1086/592384. (原始内容存档于2019-11-13) (英语).

外部連結

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