借助雙子座望遠鏡的斑點成像技術和強大的8.1米集光鏡面，天文學家終于發現了長期以來難以捉摸的、圍繞參宿四運行的伴星。

幾個世紀以來，參宿四 —— 夜空中最亮的恒星之一，也是距離地球最近的紅超巨星 —— 似乎一直獨自閃耀。然而，一顆隱藏在其光芒之中的神秘恒星伙伴終于顯露了真容。

這一突破性發現得益于安裝在雙子座北望遠鏡（Gemini North telescope）上的強大斑點成像儀（speckle imager）。該儀器揭示了一顆暗淡的伴星，它出人意料地緊鄰著這顆紅超巨星。

斑點成像技術通過快速曝光來凍結大氣畸變，使天文學家能夠捕捉到極其清晰的圖像。結合雙子座北望遠鏡8.1米的鏡面，該技術得以直接觀測到參宿四隱藏的伴星，這是以往任何望遠鏡都未能實現的成就。

巨人之內的軌道

這一發現距離2019年至2020年著名的“參宿四大變暗”（Great Dimming）事件僅過去幾年。當時參宿四的亮度急劇下降，引發了它即將爆發成為超新星的猜測。雖然事后該事件被歸因于塵埃云，但它重新點燃了科學家的好奇心，促使研究人員重新審視歷史數據，最終為這次突破性發現奠定了基礎。

這顆伴星在可見光波段比參宿四暗約六個星等，其軌道深深嵌入恒星擴展的大氣層內部，這使得此前幾乎無法探測到它。

在NASA艾姆斯研究中心科學家史蒂夫·豪威爾（Steve Howell）的帶領下，研究團隊使用了名為“‘Alopeke”（夏威夷語意為“狐貍”）的斑點成像儀，捕捉到了高對比度、短曝光圖像，從而在參宿四壓倒性的光芒中分辨出了這顆暗淡的恒星。

豪威爾表示：“雙子座北望遠鏡獲取高角分辨率和銳利對比度的能力，使得我們能夠直接探測到參宿四的伴星。”他進一步解釋說，‘Alopeke做到了其他望遠鏡從未做到的事情：“那些預測參宿四存在伴星的論文都認為，可能永遠無法對它進行成像。”

對伴星光線的分析顯示，它很可能是一顆A型或B型的主序前階段恒星（pre-main-sequence star），即一顆仍在嬰兒期、尚未開始氫聚變的熾熱藍白色恒星。它的質量約為太陽的1.5倍，其軌道與參宿四的距離僅相當于日地距離的四倍，使其成為迄今為止在獵戶座肩部這顆紅超巨星周圍發現的距離最近的伴星。

‘Alopeke的驚鴻一瞥

這是首次在紅超巨星周圍直接探測到如此近距離的恒星伴星。更引人注目的是，這顆伴星位于參宿四的外層大氣之內，這突顯了‘Alopeke非凡的分辨能力。

這一發現可能最終解釋了參宿四令人困惑的六年亮度變化周期。科學家們長期以來一直懷疑可能有一個隱藏的伙伴對此負責，但直到現在才探測到。

國際雙子座天文臺（NSF）項目主任馬丁·斯蒂爾（Martin Still）表示：“國際雙子座天文臺提供的斑點成像能力，始終是一個了不起的工具，對所有天文學家開放，適用于廣泛的天文學研究。解決這個困擾數百年的參宿四之謎，將成為一項令人振奮的標志性成就。”

這一發現揭示了超大質量恒星如何與近距離伴星相互作用，從而影響它們的演化和最終命運。

參宿四已接近生命終點，預計將在未來10萬年內爆發成為超新星。但它的伴星可能時日更短。來自這顆巨星的潮汐力預計會將其向內拉拽，導致兩者在未來1萬年內發生劇烈的合并。

天文學家們現在正期待著2027年11月，屆時伴星將到達距離參宿四最遠的位置，提供迄今為止最清晰的觀測視角，為深入了解這對非凡恒星組合的動力學提供難得的機會。

該發現將以《參宿四恒星伴星可能的直接成像發現》（"Probable direct imaging discovery of the stellar companion to Betelgeuse"）為題，于7月24日發表在《天體物理學雜志通訊》上。

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