科学家终于可以解释为什么一些大质量的恒星看起来像在天空中跳舞——尽管它们实际上并没有移动。根据一项新的研究，这些恒星有不同寻常的气泡状内部，导致它们的表面出现摆动，从而改变它们发出的光的强度。
这些跳舞的恒星被称为红巨星，它们是巨大的恒星物体，在接近生命的尽头时膨胀和冷却。这些恒星的质量大约是太阳的8倍，直径可达太阳的700倍，这相当于太阳的表面延伸到火星轨道之外（在此过程中吞没水星、金星、地球和火星）。然而，尽管它们体型庞大，但要精确定位这些慢慢死去的庞然大物却极具挑战性。
天文学家通常可以通过确定一颗恒星的照片中心或它发出的光的中心点来确定它的精确位置，并且能够与它的重心或重力中心完美对齐。在大多数恒星中，照片中心占据固定的位置。但在红色超级巨星中，这个点似乎在恒星上摇摆，随着时间的推移，从一边到另一边略有移动。这种运动使得定位恒星的重心、锁定它在宇宙中的确切坐标变得困难。
在这项新研究中，研究人员将跳舞的红巨星与较小的主序星或处于生命稳定阶段的恒星进行了比较。科学家们利用欧洲航天局盖亚太空天文台的数据观测了英仙座星系团的恒星。英仙座星系团是一个恒星密度很高的区域，尤其是红色超级巨星，距离太阳系约7500光年。
“我们发现，红巨星位置的不确定性比其他恒星大得多。”研究报告的合著者、德国慕尼黑天体粒子和生物物理研究所所长Rolf Kudritzki在一份声明中说道。
为了弄清楚为什么这些恒星如此不稳定，该团队创建了红巨星表面的强度图，计算辐射测量值，并使用流体动力学模拟来展示恒星的3D外观的变化。
这张图揭示了红巨星的表面是非常动态的，有块状的气体结构，并且随着时间的推移有增有减，和其他恒星相比，其表面有着更强烈的能量爆发。这些短暂而高强度的结构比恒星表面的其他部分更明亮，就导致了照片中心的移动。如果一个明亮的结构在一颗红色超巨星的左侧爆发，照片中心也会向左偏移。
* 研究过程中绘制的一幅地表动图，展示了月球表面数月乃至数年的变化。浅橙色和黄色区域比低强度的红色和黑色区域强度更高，产生更多的光。
巨大的红色超级巨星可以解释为什么会发生这种情况。大多数恒星的外壳是由数千个相邻的对流细胞组成的，主要由氢气和氦气组成，它们将恒星内部较热的气体循环到外部表面，在那里冷却并下沉，有点像熔岩灯内的气泡。
但由于红巨星的质量如此之大，它们表面的引力要比核心的引力要弱得多。因此，它们的对流细胞比其他恒星大得多，占红巨星实际半径的20%至30%，或直径的40%至60%。根据这项研究，更大的对流细胞可以将更多的气体输送到恒星的表面，这就是产生强烈明亮的结构的原因，导致了它们的照片中心的移动。
* 这张动图展示了一颗红色超巨星的光心如何随着时间的推移而移动，使它看起来在空间中摆动的。
该研究的合著者、MPIA主任塞尔玛·德·明克在声明中说：“红色超巨星在天空中跳舞的图片可以让我们更多地了解它们想要传递的信息。我们将能够提取关于恒星动力学的重要信息，并更好地理解导致这些恒星产生剧烈对流的物理过程。”
（科幻世界 独家编译）
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