How big is 造父四(仙王座 μ)?
1.4 兆米!
造父四又称赫歇尔石榴石星，是仙王座中的一颗红超巨星。2019 年的一项研究估计，它的直径约为 14 亿千米，宽度约为太阳的 970 倍。这是恒星可见表面的宽度。这个数值的不确定范围约为正负四分之一，主要原因是恒星的距离所知甚少。
大小
恒星没有固体表面，因此其宽度是通过测量光球层——也就是发出大部分光的发光层——来确定的。在 2005 年的一项研究中，天文学家利用干涉测量法（把多台望远镜的光线组合起来）测量了造父四在地球上看起来的宽度。在红外光下，它的光球层跨度为 14.1 毫角秒，一角秒等于 1/3600 度。其外围环绕着一层气体分子，宽度比光球层宽约三分之一。
把这个角度换算成宽度，需要知道恒星的距离。已发表的估计值从约 1300 光年到 5900 光年不等，光年——光在一年内传播的距离——约合 9.46 万亿千米。盖亚空间望远镜的测量结果因误差过大，未能解决这个问题。
2019 年，一个团队通过将造父四与参宿四（一颗距离最近被重新测定过的类似恒星）进行比较，得出其距离约为 2100 光年。在这一距离下，恒星的半径为太阳的 972 倍，误差约为正负 228 倍，因此其直径为 10 亿至 17 亿千米。2005 年的一项研究认为该恒星距离更远，得出的半径为太阳的 1420 倍，这将使它的直径约为 20 亿千米。
大小比较
- 造父四的宽度约为太阳的 970 倍，太阳的直径约为 139 万千米。
- 如果它取代太阳的位置，其表面将向外延伸约 4.5 天文单位，超出火星的轨道，并几乎到达木星的轨道。天文单位是地球到太阳的平均距离，约 1.5 亿千米。
- 它比参宿四宽约四分之一，参宿四是另一颗同类型的红超巨星；它的宽度约为大犬座 VY 的三分之二，大犬座 VY 是截至 2024 年银河系中已知最宽的红超巨星之一。
- 从地球上看，造父四看起来和一根头发丝一样宽，这根头发丝的直径约为 0.1 毫米，被举在约 1.5 千米之外。
- 如果把太阳缩小到一个篮球那么大，造父四将是一个直径约 230 米的球，大约相当于两个美式足球场的长度。
石榴石星
造父四有时也被称为埃拉基斯，但长期以来它更广为人知的名字是赫歇尔石榴石星，这个名字很符合它深红的颜色。这颗恒星呈现红色，部分原因是它比太阳冷得多。恒星与地球之间的尘埃进一步使其光线偏红。透过望远镜观察，它出现在 IC 1396（一片发光气体云）的边缘附近。
造父四的亮度也会变化，周期大致为两年。《变星总表》将它列为这类部分规律变化红超巨星的代表。
正在损失质量的恒星
与其他红超巨星一样，造父四也在缓慢地向太空抛出其外层物质。2019 年，天文学家利用 NOEMA 射电望远镜阵列绘制了它周围的一氧化碳气体分布图。结果显示，这些气体呈团块状，而非均匀分布。这些气体团块，加上恒星风（恒星向太空吹出的气体）中的其余部分，每年带走的质量约为太阳质量的 40 万分之一，大致相当于地球质量的五分之四。
2023 年的一项研究追踪了从恒星表面升起的热气体羽流，这些羽流由对流驱动——对流是热气体上升、冷气体下沉的翻搅过程。气体上升的高度至少达到恒星半径的十分之一。从那个高度开始，气体便能轻易摆脱恒星引力的束缚。造父四预计将以超新星爆发（大质量恒星的爆炸）的方式结束其生命。
参考资料
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