『自转』原创 参宿四为何如此巨大？科学家最新猜测：它可能是两颗恒星合并而成
北京联盟_原题是：参宿四为何如此巨大？科学家最新猜测：它可能是两颗恒星合并而成
尽管银河系内有80%的恒星比我们的太阳小得多 ， 但和一些更加庞大的恒星相比 ， 我们的太阳仍然小得可怜 。
在冬季的夜空 ， 我们可以在著名的猎户座的肩膀上看到一颗非常明亮的恒星 ， 那就是参宿四 。在这颗恒星面前 ， 我们的太阳简直就像是一粒沙子 。
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（图片说明：红巨星假想图）
参宿四又叫猎户座α星 ， 是夜空中除太阳外第十二亮的恒星 。它是一颗红巨星 ， 直径大约是太阳的900倍左右 ， 也就是大约11亿公里 ， 体内可以放下7.3亿个太阳 。如果把它放在太阳的位置上 ， 甚至火星和小行星带都会被它吞噬 。
科学家告诉我们：参宿四是一颗脉动变星 ， 体积会发生较大的变化 ， 最大的时候甚至有可能达到太阳的1170倍 。
和太阳相比 ， 参宿四的自转速度很快 ， 在赤道处可以达到每秒5.5公里 ， 而太阳只有2公里/秒的速度 。虽然恒星之间各有各的特色 ， 也并不是什么稀奇事 ， 但是科学家还是从中发现了异常之处 。
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（图片说明：科学家利用望远镜拍摄并处理后的参宿四图像）
我们刚才介绍了 ， 参宿四是一颗红巨星 。所谓的红巨星 ， 是太阳或者更大的恒星在进入演化末期时必定会经历的一个阶段 。由于核心处的氢已经反应殆尽 ， 整个恒星开始膨胀 ， 所以才会变得如此巨大 。
我们知道 ， 物理学上有一个非常重要的定律 ， 叫做角动量守恒定律 。而随着一个旋转物体的体积变大 ， 其旋转速度会变慢 。这个现象在花样滑冰比赛中体现得非常明显 ， 当花样滑冰运动员伸开手臂的时候 ， 旋转速度比较慢；如果用手臂抱紧自己 ， 旋转速度就会变得非常快 ， 因此这个现象又被称作花样滑冰效应 。
同样的 ， 这个道理在恒星上也适用 ， 红巨星体积比较大 ， 理论上来说自转速度应该比较慢才对 。但是 ， 参宿四不仅比太阳快 ， 而且自转速度几乎达到了太阳的3倍 ， 这个现象非常难以置信 。实际上 ， 不仅是参宿四 ， 科学家们发现其他一些红巨星也拥有比理论上更高的自转速度 。
对于这个问题 ， 路易斯安那州立大学物理学和天文学助理教授Manos Chatzopoulos一直非常感兴趣 。他表示：“最近关于大质量主序星的观测显示 ， 其中很大一部分都拥有着较大的自转速度 ， 其中最大的甚至达到了450公里/秒 。”而我们前不久也介绍过 ， 我国天文学家利用郭守敬望远镜 ， 甚至发现了自转速度达到540公里/秒的恒星LAMOST J040643.69+542347.8 。而NASA的开普勒太空望远镜 ， 也发现了大量自转速度比太阳快18倍甚至更多的大质量恒星 。这些恒星都在挑战人类的物理定律 ， 也一直困扰着很多科学家 。
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在经过长期的分析和研究之后 ， Chatzopoulos提出了自己的猜想 ， 并且将论文预先发表在arXiv上 。在论文中他指出：参宿四之所以有如此高的自转速度 ， 很可能因为它是由两颗恒星合并而成的 。
实际上 ， 科学家也发现 ， 这些高速自转的大质量恒星中 ， 有很大一部分都位于双星系统中 。包括中国科学家发现的那颗迄今为止自转最快的恒星 ， 虽然目前发现是单独一颗 ， 但我国科学家认为它曾经也是双星系统中的一员 。中国科学院国家天文台李广伟副研究员猜测：主星凭借强大的引力吸收伴星的物质 ， 这些物质下落的过程中增加了主星的角动量 ， 为其加速 。当主星发生超新星爆发后 ， 将伴星甩开 ， 所以我们今天只能看见单独的一颗恒星 。
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