天文学家有望精确测量红巨星温度

红巨星是一类在超新星爆炸中走向消亡的恒星，它们的生命周期尚未被完全揭示，而测定它们的温度是其中的一项重要挑战。由于其高层大气的复杂结构，长期以来红巨星的温度测量一直是一大难题。但现在，天文学家首次找到了一种精确测定红巨星表面温度的方法。

恒星的大小、质量和构成千差万别。以参宿四为例，其质量远超我们的太阳，达到了太阳的九倍以上。这也意味着它们在终结之际会以更为激烈的方式发生超新星爆炸——尤其是II型超新星。这类超新星为宇宙播撒了生命所需的元素，令研究人员对它们充满好奇，并渴望深入了解它们的诞生与消亡。预测超新星爆炸仍然是一个巨大的挑战。解开这个谜团的关键部分在于理解超新星爆发前的红巨星的性质。

尽管红巨星极为明亮，肉眼在遥远星空也能轻易看到，但确定它们的关键属性——包括温度——却并非易事。这是因为高层大气的复杂结构会对温度测量结果产生影响，这种情况也可能出现在其他类型的恒星上。

日本东京大学的Daisuke Taniguchi及其团队提出了一种新的方法来解决这个问题。“为了测量红巨星的温度，我们需要找到一种能够穿透复杂的高层大气，并揭示其真实面貌的光谱。”Taniguchi说，“虽然单一的化学标记被称为吸收线是非常好的候选者，但没有一条单独的线能直接显示温度。我们发现通过观察两条密切相关的铁线的比率可以解决这个问题，这条比率与温度有直接联系。”

为了实施这一方法，Taniguchi团队使用了名为WINERED的仪器来观测候选恒星。这种仪器可以连接到望远镜上，用于测量遥远物体的光谱特性。他们仔细测量了铁的吸收线，并计算出了这些线的比率来估算温度。通过结合欧洲航天局盖亚太空望远镜获得的精确距离测量数据，研究人员得以计算出恒星的光度，并且他们的结果与盖亚的数据相吻合。这一研究成果已经发表在《英国皇家天文学会月报》上。

“关于超新星及其相关天体和现象，我们还知之甚少。”Taniguchi表示，“但我相信这项研究将有助于填补一些空白。例如，参宿四在近几年内出人意料地变暗了。如果我们能够预测它是否以及何时会变为超新星，那将是非常激动人心的。”这项研究不仅为我们理解红巨星和超新星提供了新的视角，也为宇宙的奥秘开启了新的篇章。