石榴星

石榴星

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),是一顆位于仙王座的紅超巨星,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]

  • 中文名稱
    石榴星
  • 星 座
    仙王座
  • 別 稱
    造父四也被稱為仙王座μ星
  • 星官
    危宿造父

​簡介

石榴星即造父四仙王座μ,Garnet Star,意思是紅石榴/舞者),位于仙王座。亮度在3.43至5.10等之間變化,變光周期為3.5年,屬于半規則變星。它是一顆M2型紅超巨星,半徑是太陽的1420倍。絕對星等-7.0等,距離地球約5400光年,直徑估計為太陽的1,420倍,質量為太陽的37倍,表面溫度3000開,光度為太陽的25萬倍,是是銀河系中已知最大與最亮的恆星,也是肉眼能夠觀測到的最大恆星星體。

石榴星石榴星

天文學家威廉·赫歇爾曾經註意到紅色的造父四,並形容它有“非常美好的石榴石深紅”,類似鯨魚座的蒭藁增二 ,所以這顆恆星也被稱為赫歇爾的石榴石星。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 ,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 。

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裏德裏希·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光度變化紀錄幾乎不曾間斷。

性質

造父四與其他恆星的比較

水星 < 火星 < 金星 < 地球

地球 < 海王星 < 天王星 < 土星 < 木星

木星 < 沃夫359 < 太陽 < 天狼星

天狼星 < 北河三 < 大角星 < 畢宿五

畢宿五 < 參宿七 < 心宿二 < 參宿四

參宿四 < 造父四 < 仙王座VV < 大犬座VY

因為造父四是一顆非常明亮的紅巨星,所以它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。

天文學家目前對于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。天文學家在2005年則估計它距離太陽573 ± 99秒差距。最新資料其距離介于1333-2857秒差距之間,其距離至少為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,它的表層將介于木星及土星之間。造父四的體積等同45億個太陽,目前隻知道大犬座VY、仙王座VV與麒麟座V838比它更大。如果地球隻有高爾夫球那麽大的話,造父四的直徑將會超過兩座金門大橋的長度。該星的質量目前介于太陽的20-30倍,相信其初始質量會更大。

造父四是一顆變星,屬于仙王座μ變星的成員。它的亮度以2至2.5年的周期在3.43及5.1等之間變化,沒有固定的模式。在5200光年的距離上,其平均絕對星等約為-6.9,即相當于太陽的48000倍,當其光度達到極大時,絕對星等可以高達-7.6,即相當于太陽的92000倍之亮。將它的亮度變化、紅外輻射及消光一起考慮的話,造父四的亮度平均是太陽的35萬倍,絕對星等達到−9.1等,光度極大時可能能達到太陽的47萬5千倍,成為目前已知最明亮的恆星之一。極高的光度(相當于參宿四的3倍)使其有時被歸類為紅特超巨星。

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,將氦借由核融合轉為碳,而主序星則是將氫借由核融合轉為氦。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CO、H2O及SiO 。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,年齡介于2000至3000年之間。造父四每年損失的物質大約10倍太陽質量 。

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)的範圍記憶體在塵埃與水所構成寬廣的環帶。

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