臺北市立天文科學教育館

去年，天文學家利用夏威夷北雙子星望遠鏡，首次直接拍攝到參宿四的疑似伴星，為這顆紅超巨星存在伴星提供重要證據。然而，由於當時的偵測訊號仍較微弱，研究團隊對結果保持審慎態度。如今，歐洲南方天文臺研究團隊利用甚大望遠鏡（VLT），取得迄今最清晰的伴星影像，提供目前最有力的直接證據，也讓這場持續近一個世紀的尋找幾乎畫下句點。

參宿四（Betelgeuse）位於獵戶座肩膀位置，是夜空中最著名的紅超巨星之一。長久以來，除了約 400 天的主要光變週期外，天文學家也發現它還具有約六年的長週期亮度變化。一百年前便有人提出，這個長週期可能來自一顆近距離伴星的影響，但始終缺乏直接證據。直到 2024 年，兩項研究分別預測伴星將於同年 12 月運行至與參宿四角距最大的時刻，因此成為最有利的觀測時機。研究團隊隨即利用 VLT 展開觀測，並花費數個月完成影像處理。

這次研究成功將原本隱沒在參宿四耀眼光芒中的伴星分辨出來，取得迄今最清晰的影像。這顆伴星的位置與先前理論預測高度一致，而且影像品質明顯優於去年的觀測成果，因此認為這是迄今最有力的證據。雖然仍需在一年後再次觀測，確認伴星運行至參宿四另一側時的位置，以完整驗證其軌道，但研究團隊認為，目前已幾乎沒有太多懷疑的空間。此外，新觀測也修正了伴星的物理性質。去年研究推測伴星質量約為太陽的 1.5 倍，而最新分析顯示，其質量可能約為太陽的 2 至 3 倍，比原先預期更大也更明亮，因此也比預期更容易被觀測到。

圖說：歐洲南方天文臺利用甚大望遠鏡觀測參宿四，並以高對比影像處理技術成功分辨出其伴星候選體。中央小圖為 2019 年拍攝的參宿四；左側小圖則為 2024 年 12 月的觀測結果，研究人員移除參宿四影像後，十字標示處可見符合伴星預測位置的光源。圖片來源：ESO／M. Montargès et al.；背景：N. Rissinger（skysurvey.org）。

參宿四近年最廣為人知的事件，莫過於 2019 至 2020 年的「大變暗」。當時不少人猜測它可能即將爆炸成超新星，但後續研究證實，真正原因是參宿四拋射出的塵埃雲暫時遮蔽了部分星光，而非即將爆炸。如今伴星的存在獲得更進一步確認，也讓天文學家開始思考新的問題：這顆近距離伴星是否會影響參宿四未來的演化，以及最終超新星爆炸的過程。正如研究團隊所言：「我們已證明參宿四並非單獨存在，而是擁有一顆暗弱的伴星。這是一場歷時一個世紀尋找的終點。」（編譯 / 段皓元）

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資料來源：ESO