天文学家利用欧洲南方天文台甚大望远镜（ESO's VLT）获得了迄今最清晰的直接成像证据，表明著名红超巨星参宿四（Betelgeuse）并非一颗孤独的恒星，它拥有一颗质量约为太阳2至3倍的隐藏伴星。

这项由法国巴黎天文台天文学家Miguel Montargès领导的团队完成的研究，发表在最新一期的《天文与天体物理学报》（Astronomy & Astrophysics）上。研究团队通过VLT上的SPHERE仪器，在智利阿塔卡马沙漠直接探测到了来自这颗被命名为参宿四B（Betelgeuse B）的伴星的光。

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百年探索的终点

参宿四作为猎户座中一颗肉眼可见的红色亮星，其亮度变化已被人类观测了数千年。大约一个世纪前，科学家就曾提出它可能拥有伴星的假说，用以解释其部分亮度波动现象。然而，此后的多次搜寻均未能给出令人信服的探测结果。

“这是我们长达一个世纪探索的结论，”Montargès表示，“我们已经证明参宿四并非单星，它有一颗微弱的恒星伴星。”他回忆道，当看到处理后的图像时，“我从椅子上跳了起来”。

关键观测窗口与意外发现

2024年发表的两项研究曾预测，该伴星将在当年12月达到与参宿四最大的可见角距离，这为将其与明亮得多的主星区分开来提供了绝佳时机。Montargès团队正是利用这一窗口期，在2024年12月使用VLT进行了观测，并花费数月时间仔细处理数据以搜寻这颗暗弱的天体。

研究团队原本对探测成功并不抱太大希望。“老实说，我以为我们没有足够的灵敏度来探测到预测中的参宿四B，”Montargès解释道，“因为它比预测的质量更大，所以我们看到了它！”

早期估计认为该伴星质量可能与太阳相当，但新观测表明，参宿四B的质量约为太阳的2至3倍。这一超出预期的质量，正是它得以被发现的关键。

技术跨界带来的突破

此前，包括美国夏威夷双子座北望远镜的疑似直接探测在内，已有观测为伴星的存在提供了证据。但此次结果是迄今最清晰的图像，也是参宿四B存在的最有力证据。

值得注意的是，此次突破得益于原本为搜寻系外行星而开发的技术。“看到SPHERE仪器和先进的后处理技术——最初为发现系外行星而开发——同样擅长探测像参宿四这样大质量、演化恒星周围的伴星，这非常了不起。”研究团队在文中表示。

“我们仍然能在这样一颗被充分研究的恒星周围，发现一颗比太阳更大、更亮的邻近伴星，这非常了不起，”Montargès说，“这是科学中最美好的时刻之一：看到新的、意想不到的东西。”