（来源：科普中国）

转自：科普中国

2020年底，猎户座里那颗红得发亮的参宿四突然变暗了。这颗人类肉眼能看到的最亮恒星之一，亮度竟然降到了平时的三分之一，仿佛打了个大喷嚏把自己的光芒都憋住了。有人当时紧张得不行，害怕它就此走向生命尽头，在我们眼前爆炸成超新星。

但参宿四没有爆炸，它又亮回来了。只是那次异常给科学家留下了一堆问号：这颗距离地球650光年的红超巨星，到底为什么会这样反复无常地变亮变暗？

现在，谜底揭开了。美国哈佛-史密松天体物理中心的天文学家用哈勃太空望远镜盯着参宿四看了将近8年，终于发现这家伙不是独自漂泊在太空里——它有个伴星，一直藏在它庞大身躯的阴影里。

这颗伴星名叫Siwarha（西瓦尔哈），大约每2100天绕参宿四转一圈。参宿四的体型大到能塞进4亿个太阳，它的大气层稀薄而广袤，像一团橙红色的薄雾向外延伸。西瓦尔哈就在这团雾里穿行，每转一圈都会在参宿四的外层大气里犁出一道痕迹。

领导这项研究的天文学家安德莉亚·杜普里打了个贴切的比方：这就像船在水面划过，船头推开水流，船尾拖出一道尾流。Siwarha在参宿四的大气里游动，也会推挤气体，形成一条密度更高的气体尾迹。这条尾迹会旋转、扩散，改变参宿四大气的运动方式，进而影响它的亮度和表面特征。

观测数据清楚地展示了这一点。当Siwarha运行到参宿四前方时，望远镜捕捉到的光谱会发生变化：铁元素发出的特定波长的光会变强或变弱，参宿四大气运动速度和方向也会改变。这些变化恰好每2100天出现一次，和理论预测的轨道周期完全吻合。这是第一次，天文学家们看到了这道“船尾波”的直接证据。

几十年来，科学家一直在猜测参宿四行为古怪的原因。它有两个变化周期：一个是400天左右的短周期，已经被证实是恒星内部的脉动造成的；另一个就是这神秘的2100天长周期。有人说是表面对流的大气泡在翻滚，有人说是尘埃云飘过，也有人怀疑是磁场活动或者隐藏的伴星。但没有确凿证据之前，这些都只是猜测。

现在证据来了。参宿四不是孤独的巨人，它有个同行者在身边不断搅动它的外衣。那些看似混乱的亮度变化、气体运动、表面特征，背后都有了合理解释。2020年那次大变暗，很可能也和这颗伴星脱不了关系。

从我们的角度看，Siwarha目前正好被参宿四挡在身后。2027年，它会再次从参宿四身后转出来，天文学家已经摩拳擦掌准备新一轮观测了。

作为距离我们最近、体积最大的红超巨星之一，参宿四是少数几颗能让我们直接观测到表面细节的恒星。它正在走向生命终点，未来某个时刻会爆炸成超新星——可能是明天，也可能是十万年后。看清它如何在伴星影响下演化、抛洒物质，能帮助我们理解所有类似的垂暮巨星会如何走完最后的旅程。

图一：展示红超巨星参宿四及其伴星Siwarha的示意图。伴星沿顺时针方向绕行，在参宿四的外层大气中犁出一道不断扩散的气体尾迹。图中伴星的大小并未按实际比例绘制，它实际上只是参宿四面前的一个小点，体积相差数百倍。但伴星与参宿四之间的距离是按参宿四直径等比例呈现的。

图二：科学家用哈勃太空望远镜寻找伴星在参宿四周围留下的气体尾迹。他们发现，当伴星运行到轨道不同位置时，图中左侧峰值的光谱信号会出现明显变化，这正是尾迹存在的证据。图源：Artwork: NASA, ESA, Elizabeth Wheatley (STScI); Science: Andrea Dupree (CfA)