天文学家们近日揭示了一项关于恒星表面现象的惊人发现,这一发现挑战了我们对恒星内部活动机制的传统理解。研究对象是位于三角座的一颗红巨星——XX Trianguli,其表面巨大的星斑行为模式异常复杂,难以预测。
提到恒星表面的暗黑区域,人们往往会想到太阳黑子,这是太阳磁场活动的直接结果,而磁场活动又与太阳内部物质的运动密切相关。太阳黑子的活跃度通常以大约11年的周期波动,这一规律对人类社会有着显著影响,因为太阳黑子的活跃度与太阳产生的带电粒子辐射强度直接相关。
然而,XX Trianguli表面的星斑却展现出了截然不同的行为模式。通常,恒星表面的黑子,或称星斑,会持续几天至几个月,并在恒星表面移动。但匈牙利科学家团队在追踪监测这颗红巨星后,发现其表面的星斑变化并不遵循任何明显的周期性规律。
研究团队由波茨坦莱布尼茨天体物理学研究所和HUN-REN天文学地球科学研究中心的科学家组成,他们分析了特内里费岛STELLA自动望远镜在16年内收集的2000多份高分辨率光谱数据。这些数据帮助科学家们重建了99张时间序列图像,展示了XX Trianguli表面星斑在2006至2022年间的演化情况。
科学家们发现,XX Trianguli表面的星斑变化异常复杂,无法用传统的磁周期来解释。他们推测,这可能与该恒星磁场产生机制的非周期性有关。换句话说,XX Trianguli内部的导电物质运动可能本质上是混乱的,导致其磁场产生机制也呈现出混乱状态。
XX Trianguli因其亮度的大幅振荡而闻名,这些振荡实际上是由其表面的黑暗星斑引起的。随着恒星的自转,这些星斑每隔24天就会出现在其面向地球的一侧。这些星斑不仅巨大,甚至有一些比整个太阳的表面积还要大。这些极端巨大的星斑还会导致恒星在观测中发生奇怪的“位移”,使得其视觉中心相对于几何中心出现偏移。
距离地球630光年的XX Trianguli,其视觉中心因表面巨大的星斑而相对于几何中心出现偏移,偏移量大约相当于恒星半径的10%。在观测中,这种偏移会导致其视觉位置偏离实际位置大约24个微秒差距,虽然这个距离在地球上看起来微不足道,但在浩瀚的宇宙中,这种差异却会被显著放大。
这项研究不仅揭示了XX Trianguli表面星斑的复杂行为模式,还为我们理解恒星内部机制提供了新的视角。科学家们表示,通过研究其他恒星表面的黑子,我们可以更深入地了解这些星斑的行为以及驱动它们的内部机制。尽管XX Trianguli的行为模式异常复杂,但幸运的是,我们的太阳在很大程度上仍然是可预测的。
尽管XX Trianguli的星斑行为难以捉摸,但这一发现无疑激发了天文学家们对恒星内部活动机制进一步探索的热情。随着技术的不断进步和观测数据的积累,我们期待未来能揭示更多关于恒星表面现象的奥秘。