恒星原创 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( 二 )
同样的 ， Chatzopoulos也持有类似的观点 。 他在自己论文的导言中也这样解释参宿四的自转速度：“我们认为 ， 能够解释参宿四的快速自转以及我们观测到它的巨大空间速度的最佳理论是：一个双星系统在几百万年前被其宿主星团（猎户座OB1星协）抛射出来 ， 随后发生了合并 。 ”他指出 ， 双星系统的合并在宇宙中扮演的角色 ， 远远超过了科学家以往的认知 。
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（图片说明：夜空中的猎户座 ， 左上角的是参宿四）
“目前的观测数据显示 ， 大多数（大约60%）大质量恒星都是双星系统的成员 。 而且 ， 这些系统中大部分的大质量恒星都会和它的同伴发生过相互作用 ， 甚至其中1/3已经经历过恒星的合并过程 。 这些发现都告诉我们：恒星合并对于大质量恒星自转特性长期演化的影响至关重要 。 "
对于参宿四 ， 他的推测是：大约在几百万年前 ， 参宿四和它的伴星都位于猎户座OB1星协中其中主星的质量约为太阳的16倍 ， 伴星的质量为太阳的2-3倍 。 后来 ， 在未知原因下 ， 这个双星系统被抛射出来 。 Chatzopoulos相信参宿四就是从这里被抛出的 ， 以每秒钟30公里的速度在星际之间穿越 ， 形成了一个长度达到了4光年的弓形冲击波 。
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（图片说明：猎户座星协示意图 ， 左上角亮星为参宿四 。 如果它真的是从猎户座OB1星协被射出来 ， 那么它穿越的星际空间十分遥远）
我们说过 ， 越大的恒星寿命越短 。 双星系统中的主星首先进入到演化末期 ， 膨胀为红巨星 ， 膨胀到太阳的200-300倍 ， 最终吞噬了自己的伴星 。 在这个过程中 ， 合二为一的新恒星获得了更大的角动量 ， 最终形成了今天参宿四高速自转的现状 。
这个想法不仅停留在设想之中 ， 他还利用计算机模拟了这个过程 。 下图就是Chatzopoulos和他的团队进行模拟的截图 ， 其中左侧显示的是双星系统最初的状态 ， 右侧是伴星在主星强大的引力下被撕碎后螺旋进入主星的场景 。 图中不同的颜色 ， 代表的是不同的温度 。
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值得注意的是 ， 伴星被吞噬的过程非常快 ， 在围绕主星公转了仅仅175圈之后 ， 它就和主星接触到了一起 ， 然后迅速坠入主星的氦核直到在潮汐力的作用下彻底瓦解 。 最后这个过程 ， 仅仅经历了5天 。
除了计算机模拟之外 ， 他们还有其他的证据 ， 那就是参宿四内部的氮气 。 虽然含量不是非常高 ， 但对于参宿四来说已经超出了理论范围 。 根据Chatzopoulos等人的说法 ， 正是在伴星坠入主星的过程中 ， 内部的氮被搅动、翻滚起来 ， 被我们检测到 。
Chatzopoulos的团队指出 ， 这个解释不仅能够说明为何参宿四有如此惊人的自转速度 ， 同样也适用于其他高速自转的大质量恒星 。 他们相信 ， 这是“快速旋转的巨星和超巨星合理的形成渠道” 。
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除此之外 ， 他们也提出了另一种猜测 ， 那就是参宿四的角动量在两颗恒星还独立存在时就已经获得了 ， 而在它进入演化末期后才体现出来 。 不过 ， 这个说法还有些需要调整的地方 ， 而且可能性不大 。
不论是哪种可能 ， 他们说的一点都是正确的：双星的合并在宇宙中扮演着极其重要的角色 。 我们对于这样的现象只有很少的理解 ， 必须通过更多的观测和模拟来了解这个过程 。 可以肯定 ， 这个过程中还有大量的秘密 ， 等待着科学家去探索 。
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