造父四

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造父四
Cepheus constellation map.svg
Locator Dot.gif

造父四位於仙王座
觀測資料
曆元 J2000.0
星座 仙王座
星官 危宿造父
赤經 21h 43m 30.4609s[1]
赤緯 +58° 46′ 48.166″[1]
視星等(V) +4.08[2]
特性
光谱分类 M2Ia[3]
U−B 色指数 +2.42[2]
B−V 色指数 +2.35[2]
变星类型 仙王座μ變星
天体测定
径向速度 (Rv) +20.63[4] km/s
自行 (μ) 赤经:+5.24[1] mas/yr
赤纬:−2.88[1] mas/yr
距离 1600 [4] pc
绝对星等 (MV) −7.0
詳細資料
質量 20-25[5] M
半徑 1420-1750[5] R
亮度 300,000-400,000[5] L
溫度 3690 ± 50 K[6] K
其他命名
Erakis, 赫歇爾的石榴石星(Herschel's Garnet Star), μ Cep, HD 206936, HR 8316, BD+58°2316, HIP 107259, SAO 33693.[7]
參考資料庫
SIMBAD data
天球赤道座標星图 21h 43m 30.46s,+58°46′48.2″

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),是一顆位於仙王座紅超巨星,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]

觀測史[编辑]

天文學家威廉·赫歇爾曾經注意到紅色的造父四,並形容它有「非常美好的石榴石深紅」,類似鯨魚座蒭藁增二 [9],所以這顆恆星也被稱為赫歇爾的石榴石星[10]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 [11]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 [12]

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里德里希·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的光度變化紀錄幾乎不曾間斷[13]

性質[编辑]

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。

天文學家目前對於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[6]。天文學家在2005年則估計它距離太陽573 ± 99秒差距[4]。最新数据其距离介于1333-2857秒差距之间,其距离至少为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,它的表層將介於木星土星之間。造父四的體積等同45億個太陽,目前只知道大犬座VY仙王座VV麒麟座V838比它更大。如果地球只有高爾夫球那麼大的話,造父四的直徑將會超過兩座金門大橋的長度。该星的质量目前介于太阳的20-30倍,相信其初始质量会更大。

造父四是一顆變星,屬於仙王座μ變星的成員。它的亮度以2至2.5年的週期在3.43及5.1等之間變化,沒有固定的模式。在5200光年的距离上,其平均绝对星等约为-6.9,即相当于太阳的48000倍,当其光度达到极大时,绝对星等可以高达-7.6,即相当于太阳的92000倍之亮。將它的亮度變化、红外輻射及消光一起考慮的話,造父四的亮度平均是太陽的35万倍,絕對星等達到−9.1等,光度极大时可能能达到太阳的47万5千倍,成為目前已知最明亮的恆星之一。极高的光度(相当于参宿四的3倍)使其有时被归类为红特超巨星。

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,將藉由核融合轉為,而主序星則是將藉由核融合轉為。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COH2O及SiO [6]。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−1,年齡介於2000至3000年之間。造父四每年損失的物質大約10−7太陽質量 [14]

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)的範圍內存在塵埃與水所構成寬廣的環帶。

參見[编辑]

參考資料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Perryman, M. A. C.; et al.. The HIPPARCOS Catalogue. Astronomy and Astrophysics. 1997-04, 323: L49–L52. Bibcode:1997A&A...323L..49P. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 Nicolet, B. Catalogue of homogeneous data in the UBV photoelectric photometric system. Astronomy & Astrophysics, Supplement Series. 1978-10, 34: =1–49. Bibcode:1978A&AS...34....1N. 
  3. ^ Morgan, W. W.; Keenan, P. C. Spectral Classification. Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 1973, 11 (1): 29. Bibcode:1973ARA&A..11...29M. doi:10.1146/annurev.aa.11.090173.000333. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 Famaey, B.; et al.. Local kinematics of K and M giants from CORAVEL/Hipparcos/Tycho-2 data. Revisiting the concept of superclusters. Astronomy and Astrophysics. 2005-01, 430 (1): 165–186. arXiv:astro-ph/0409579. Bibcode:2005A&A...430..165F. doi:10.1051/0004-6361:20041272. 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 Tsuji, Takashi. Water in Emission in the Infrared Space Observatory Spectrum of the Early M Supergiant Star μ Cephei. The Astrophysical Journal Letters. 2000, 540 (2): 99–102. arXiv:astro-ph/0008058. Bibcode:2000ApJ...540L..99T. doi:10.1086/312879. 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 Perrin, G.; et al.. Study of molecular layers in the atmosphere of the supergiant star µ Cep by interferometry in the K band. Astronomy & Astrophysics. 2005, 436 (1): 317–324. arXiv:astro-ph/0502415. Bibcode:2005A&A...436..317P. doi:10.1051/0004-6361:20042313. 
  7. ^ V* mu. Cep -- Semi-regular pulsating Star. SIMBAD. Centre de Données astronomiques de Strasbourg. [2010-10-29]. 
  8. ^ Garrison, R. F., Anchor Points for the MK System of Spectral Classification, Bulletin of the American Astronomical Society, 1993-12, 25: 1319 [2012-02-04], Bibcode:1993AAS...183.1710G 
  9. ^ Herschel, W. Stars newly come to be visible. Philosophical Transactions (the Royal Astronomical Society of London). 1783: 257. 
  10. ^ Allen, R. H. Star Names: Their Lore and Meaning. G. E. Stechert. 1899: 158. 
  11. ^ Piazzi, G. (编). Praecipuarum Stellarum Inerrantium Positiones Mediae Ineunte Saeculo XIX: ex Observationibus Habitis in Specula Panormitana ab anno 1792 ad annum 1813. Palermo. 1814: 159. 
  12. ^ Laffitte, R.,. Héritages arabes: Des noms arabes pour les étoiles 2éme revue et corrigée. Paris: Librairie Orientaliste Paul Geunthner / Les Cahiers de l'Orient. 2005: 156, note 267. 
  13. ^ Brelstaff, T.; Lloyd, C.; Markham, T.; McAdam, D. The periods of MU Cephei. Journal of the British Astronomical Association. 1997-06, 107 (3): 135–140. Bibcode:1997JBAA..107..135B. 
  14. ^ de Wit, W. J.; et al.. A Red Supergiant Nebula at 25 μm: Arcsecond-Scale Mass-Loss Asymmetries of μ Cephei. The Astrophysical Journal. 2008-09, 685 (1): L75–L78. Bibcode:2008ApJ...685L..75D. doi:10.1086/592384. 

外部連結[编辑]