大国院士第一百二十三章 参宿四氢包层内部的情况
滇南、天文台观测阵列中心，徐川找到了南大的几位博士生师兄。 这会这几人正在一间实验室中激烈的讨论着什么，一旁，还有好几位天文台观测阵列中心的科研人员，也在同步交流争论着什么。 没有出声，徐川放慢脚步，凑过去听了一下。 “或许是参宿四的不对称包层活动引起的，这一块的数据对比其他的观测数据的确有异常。” “我检查过原观测资料，也对比过历史数据，从红外光谱分析数据来看，这次的异常观测数据在历史中并不起眼，比这个更异常的数据都有在参宿四上观测过。” “比如2007年的时候，日不落国的天文观测台就观测到了参宿四异常的膨胀，整体形状在那一次由一个乒乓球的标准圆拉成了一枚鸡蛋形状。” “这次事件我知道，后面分析是参宿四的活动导致了气体包层向外排出了海量的物质导致。” “所以我觉得数据没有什么问题，问题大概率可能出在数据计算上了，一颗恒星计算出两个相差巨大的直径，这不科学，这都直接违反了常识。” “” “啊，徐川来了。” 正讨论着，忽的有人留意到了蹲在一旁的徐川，惊呼了一声。 这让刚刚质疑数据计算有问题的同事脸色微红，有点尴尬，毕竟背着正主说他的计算有问题，这不太好，而且还被正主听到了。 徐川倒是无所谓，也没有在意，有质疑挺正常的。 搞科研，质疑精神是必备的。 正是因为科研的严谨性，所以才更加需要的有人质疑过程和成果是否正确。 越是基础的学科，就愈发需要人站出来。 而且他这件事情的确有点离谱。 一颗恒星算出了两个直径，别说天文系的这些工作者了，哪怕是菲尔兹奖的获得者，费尔曼或者威腾来了，第一反应估计也是计算数据或者计算公式出问题了。 所以对于其他人的怀疑，徐川并没有什么意见，只要最终能有讨论结果出来就行。 “没事，不用在意我，我更在意你们有什么讨论结果吗？观察数据验证的怎么样，是观察数据有问题，还是参宿四有异常？” 徐川摆了摆手，示意众人继续。 一旁，南大带队的刘轩摇了摇头，道：“并没有太大的进展，无法确定到底是哪里出问题了。” “不过有几种可能出现问题的情况倒是能列出来。” “哪几种？”徐川问道。 刘轩：“第一种，可能是参宿四的不对称包层活动引起的，因为参宿四已经走到了晚年，外部的氢包层在不断膨胀，但与此同时，它内部的核心又活动剧烈，所以氢包层是展现出不同的样子，因而导致观测数据有问题。” “第二种，可能是参宿四剧烈活动，导致了从表面向外排出的庞大冠羽状气体形成了类似恒星膨胀的效应。” “第三种，可能是小师弟你的数据计算出了问题。” “第四种，它的气体包层内可能有一颗伴星环绕着它运动，那组观测到的数据，可能有一部分来源于它的伴星。” “第五种，它的气体包层内可能有一颗行星在环绕它运动” “第六种“ 刘轩将有可能出现的情况列举了一下，徐川安静的听着，等说完，他抬头道：“能和我说说第四种和第五种伴星的详细情况吗？” “嗯，没问题。” 刘轩点了点头，接着道：“人类第一次精确的观察到参宿四这颗恒星的时候实在大型望远镜和射电望远镜的出现的时候，距今也就是不到五十年的时间。” “而五十年前，参数四就已经进入晚年很久了。” “一颗恒星在进入晚年的时候会不断膨胀，就拿我们的太阳来说。” “当太阳进入晚年的时候，中心区的氢会大部分都反应完，而热核反应的速率会立即剧减，与此同时，中心区的引力与辐射压的平衡被打破，引力占据了上风。” “这时中心核开始收缩，并逐渐变热、变稠密，同时外层得到核心收缩释放的能量剧烈膨胀，变成了红巨星。” “与此同时，太阳的外壳会不断向外膨胀，而核心会向内压缩变成，最终在晚年变成一颗红巨星并且把外层抛射出去形成行星状星云。” “按照计算，太阳晚年时会扩散到地球边界左右，在这一过程中，它会吞噬掉周边所有的物质，如水星、金星、地球等。” “参宿四目前就正处于这一阶段，它的表层，也就是氢包层一直在不断向外扩散，体积和直径也在不断增大。” “在这一阶段，参宿四的附近假如还有一颗其他恒星，且在被吞噬过程中没有毁灭的话，它会跌入到参宿四的氢包层里面。” “如果它本身的质量和公转速度能对抗核心的引力的话，会在氢包层里面围绕核心旋转，进而形成一种较为独特的双星系统，即小恒星变成类行星，围绕着主恒星旋转。” “这或许能解释为什么你计算出来的直径会有两个，可能有一些观测数值实际来源于这颗小恒星。” “但是这种说法比较，嗯，只能说目前的天文学界并没有足够的证据支撑它，它也只是以前天文界的其他研究人员针对参宿四不寻常的天体活动做出的一个假设而已。” “至于行星，则与伴星恒星的情况类似，都是被吞噬掉的，但存在一颗行星的概率比较小，因为它们没有那么强的引力对抗恒星风，最终都会跌入到参宿四的核心里面去。” “所以存在一颗行星的概率基本可以排除。” 刘轩大致解释了一下所谓的双星系统，虽然双星系统在宇宙中很常见，但他并不怎么看好这一假设。 因为距离以及恒星的形成原因。 单星系统的形成比较简单，就是宇宙中的物质尘埃和一些气体经过时间积累，形成了一个聚集点，最终在重力作用下聚集成恒星。 而双恒星，则是宇宙某个地方的尘埃和物质较多，并且分布广泛，那就有可能形成两个聚集点，也就是两个吸积盘，最终在漫长的时间下形成了两颗恒星。 如果两颗恒星的质量和恒星之间的距离足够，那么就可以形成一个稳定的双星系统，银河系中有超过三分之一的星系都是双恒星的。 但是参宿四并不具备这个条件。 因为距离太短了。 哪怕是它的大小放到太阳系中，边界足够吞噬掉木星，但放到宇宙尺度上来说，如果有两颗恒星挤在这一范围的话，这和挨着没啥区别。 但在恒星形成的阶段，引力坍缩会清空周边的一切物体。 像参宿四这样的大质量恒星，在形成后就会吃光周边所有的原料。 即便是附近依旧有足够的原料形成了一颗小型恒星，也会因为巨大引力的影响逐渐跌落到参宿四里面去，最终消失不见。 【推荐下，野果阅读追书真的好用，这里下载 yeguoyuedu 大家去快可以试试吧。】 要知道这次计算出来的直径，是一个大到足足有八百九十倍太阳直径的参宿四，而另一个则只有六十七倍太阳直径未知星体，两者相差极大。 两者的引力差距就像是一头大象和一个普通人拉河一样。 最终的结果只有一个，那就是普通人被拖着跑。 除此之外，目前的天文学界，并没有任何的证据能表明参宿四是一个双星系统。 过去几十年对于参宿四的观察和观测，从未发现它有伴星存在的痕迹。 所以刘轩并不是很看好存在另一颗恒星在参宿四的氢包层里面围绕着参宿四内核旋转这一说法。 他觉得可能性最大的，要么是氢包层剧烈活动导致的观测数据异常，亦或者，这位小师弟的计算公式有问题。 徐川沉思了一下，问道：“如果是这样的一个双星系统的话，那它应该是有回归周期的对吧。” “就像月亮围绕地球转动每个月都能回归月圆一样。” 刘轩点了点头，道：“如果这种稳定的物理双星系统真的存在的话，小恒星是肯定有回归周期的。” “只不过我们无法确定这颗‘假设’存在的小恒星围绕参宿四转一圈需要多长的时间。” “可能是一周？一个月？也有可能是一年？亦或者十几年？” 徐川：“能计算出一个大致的时间吗？” 刘轩苦笑了一下，道：“不知道，从没人想过，也没人试过，因为缺少必要的数据。” “你知道的，一颗星球的公转速度取决于它公转的恒星引力大小，以及距离” 刘师兄话没有说完，徐川就明白他的意思。 这是物理学的基础。 万有引力和质量成正比，质量越大，引力越强，与距离成反比，距离越远，引力越小。 比如地球受到太阳引力，在向太阳靠近时，由于太阳自身具有自转，从而引起了地球随它的引力公转。 而在公转的同时，地球与太阳之间产生了离心力。离心力与太阳万有引力产生了抗衡，这种抗衡与距离太阳远近形成正比。 离太阳越近，引力就越强。 为了不被恒星的引力直接吸引到恒星里面去，那么行星公转速度就会越快，从而形成更大的离心力对抗太阳引力。 最终能稳定下来的星系，星球之间的离心力和万有引力都处于平衡牵制状态。 这也是为什么地球不会被吸到太阳里面去的原因。 按照这种定理来进行逆推，在确定了距离和质量等一些条件后，是可以推算出行星的公转速度的。 但现在问题就在这，假如参宿四的氢包层里面真的有一颗小恒星，那么它距离参宿四的内核有多远，质量有多大，没有人能知道。 因为人们观测到参宿四的时候，它就已经是晚年了，早已经吞噬掉了这颗‘可能’存在的恒星。 所以根本就没法计算这颗伴星的质量与公转速度等办法。 。