獵戶座中的一顆亮紅色恒星參宿四，正處于恒星生命的最后階段。天文學(xué)家一直認(rèn)為它有一天會(huì)爆炸成為超新星。在2019年底和2020年初，參宿四在天文學(xué)家的社交媒體上引發(fā)了大量討論。他們有點(diǎn)想知道，是否爆炸即將來臨，因?yàn)樽?019年10月下旬以來，這顆恒星已經(jīng)前所未有地暗了一個(gè)明顯的數(shù)量級(jí)。

隨著這一消息成為主流，許多人想知道參宿四離我們有多遠(yuǎn)，一次爆炸是否會(huì)傷害地球上的生命。如果參宿四爆炸，好消息是：它離我們足夠近，可以上演一場(chǎng)壯觀的燈光秀，它也離我們足夠遠(yuǎn)，不會(huì)對(duì)地球造成任何傷害。

首先給出距離，參宿四離我們大約有724光年。但是，即使是相對(duì)較近的恒星，要得到這個(gè)答案也異常困難。

在過去的30年里，隨著新技術(shù)的應(yīng)用，天文學(xué)家們才獲得了關(guān)于參宿四距離的更精確的測(cè)量數(shù)據(jù)。這一進(jìn)展始于1989年，當(dāng)時(shí)歐洲航天局(ESA)發(fā)射了一架名為希帕爾科斯(Hipparcos)的太空望遠(yuǎn)鏡。在幾年的觀測(cè)中，希爾科斯太空望遠(yuǎn)鏡為超過10萬顆相對(duì)較近的恒星提供了視差和距離數(shù)據(jù)。

這些測(cè)量結(jié)果成為了我們今天所看到的大多數(shù)恒星的估算距離的基礎(chǔ)。

Hipparcos的原始數(shù)據(jù)顯示參宿四的視差為7.63毫弧秒，這大約是滿月寬度的百萬分之一?；谝暡畹挠?jì)算得出了大約430光年的距離。

然而，參宿四是一顆變星，因?yàn)樗牧炼入S時(shí)間波動(dòng)。由此開始了估算參宿四距離的困難。這是因?yàn)楹髞淼难芯堪l(fā)現(xiàn)，在減少變星的Hipparcos數(shù)據(jù)的方法中存在一個(gè)錯(cuò)誤。糾正這些錯(cuò)誤的努力產(chǎn)生了5.07毫弧秒的視差，將參宿四估計(jì)的距離從430光年改變?yōu)榇蠹s643光年，不確定度為正負(fù)46光年。

2017年，天文學(xué)家公布了新的計(jì)算結(jié)果，進(jìn)一步將參宿四的視差精確到4.51毫弧秒。這項(xiàng)對(duì)來自Hipparcos的數(shù)據(jù)進(jìn)行的新分析還包括了幾臺(tái)地面射電望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)結(jié)果。這使得參宿四的距離變成724光年，或者更準(zhǔn)確地說，在包含數(shù)據(jù)不確定性的情況下，介于613光年和881光年之間。

困難及發(fā)展

你有沒有從兩個(gè)不同的位置觀察過附近的物體，并注意到它的位置相對(duì)于遠(yuǎn)處地標(biāo)的變化？這就是所謂的視差效應(yīng)。為了獲得距離估計(jì)值，每隔六個(gè)月測(cè)量一顆鄰近恒星相對(duì)于遙遠(yuǎn)背景恒星在天空中的位置。在這段時(shí)間里，地球一直走到軌道的另一邊，所以這兩個(gè)觀測(cè)地點(diǎn)被地球軌道的直徑隔開，附近恒星在這兩個(gè)位置上的相對(duì)位置的不同，使得天文學(xué)家可以推導(dǎo)出視差角，并計(jì)算出與附近恒星的距離。

這一過程受到許多因素的阻礙，包括涉及的角度極小、儀器的缺陷、地球大氣層的渾濁等等。從地球上進(jìn)行的觀測(cè)，即使是在非常清晰和黑暗的地方，也會(huì)因大氣對(duì)光的扭曲而模糊不清。

希帕爾科斯從1989年開始進(jìn)行太空觀測(cè)，突破了地球大氣層的限制，獲得了當(dāng)時(shí)空前精確的恒星位置數(shù)據(jù)。天文學(xué)家利用地面和太空天文臺(tái)，通過儀器和數(shù)據(jù)分析方面的創(chuàng)新，繼續(xù)完善這些測(cè)量數(shù)據(jù)。