通过小行星遮掩遥远的恒星来确定恒星的直径_风闻

恒星因为距离我们太远，所以在夜空中它们只是一个光点。即使使用最强大的望远镜，它们看起来依然是个光点。相对于距离来说，它们的直径实在是太小了，所以如何获得恒星的准确直径一直是个难题。

最近一个合作研究项目找到了一种办法可以精确测量出一些恒星的直径。

他们利用小行星掩星现象，使用一个独特的望远镜测量出了两颗遥远恒星的直径，其中一颗还是迄今为止确定的最小恒星，它的直径只有太阳的两倍。

掩星是指当一个天体在另一个天体与观测者之间通过时产生的遮蔽现象，一般遮掩者相较于被遮掩者的视面积要大。如果相反则称为“凌”，如金星、水星掠过太阳表面的现象。其实日食也可以认为是一种月掩星现象。

通过观测掩星现象发生的过程可以揭示出遮掩者或被遮掩者的很多信息，比如1977年天王星的一次掩星过程就让天文学家发现了天王星暗弱的光环。

小行星遮挡遥远恒星产生的衍射现象

利用小行星对遥远恒星的遮掩，可以测量恒星的直径，可是这种方法难度很高，可测量的恒星很少。首先这种掩星现象发生的过程非常短暂，并且恒星的亮度变化微弱到难以察觉。为了捕捉到这个过程，研究人员使用了“超高能辐射成像望远镜阵列系统”，简称为VERITAS的四台特殊望远镜。

VERITAS - Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System

VERITAS本用于探测来自宇宙中的高能伽马射线，每个单元直径12米，由350个独立的镜子组成。这个阵列能探测到来自宇宙的伽马射线与地球大气层相互作用产生的极其微弱且快速的切仑科夫闪光。现在研究人员也用它来检测小行星遮挡远处恒星的过程。

虽然掩星现象经常发生，但像日食一样，不是在地球上任何位置都能看到的，小行星遮掩恒星投射出的阴影很小，只落在地球上一个微小的范围内。因此有些研究掩星的天文学家使用可移动的望远镜去追踪这种现象。

但是VERITAS所在的亚利桑那弗雷德惠普尔天文台无法移动，研究团队必须等待掩星发生，只有当掩星阴影恰好落在这个区域时才能得到观测数据。

研究者确定的第一个目标是恒星TYC 5517-227-1，距离我们2674光年。它于2018年2月22日将被直径60公里的1165号小行星Imprinetta遮掩。事前根据对小行星轨道的计算，掩星现象的阴影有一半可能会落在天文台所在地区。但是小行星太小且不规则，大小和轨迹存在不确定性，谁也不敢保证。

幸运的是，从VERITAS每秒拍摄的300张图像中显示出Imprinetta果然在恒星前面通过了。经过对这些图像数据的分析，研究人员确定这颗恒星的直径约为太阳的11倍。这说明它是一颗红巨星，处于其演化周期的晚期阶段，外层物质已经膨胀并冷却下来。

几个月后的5月22日，88公里宽的小行星佩内洛普（Penelope ）从恒星TYC 278-748-1前面掠过。这颗恒星距离我们约700光年。观测数据表明TYC 278-748-1只有太阳直径的2.17倍，归类为G型矮星，即黄矮星，跟我们的太阳一个类型。目前在我们确定直径的恒星中，它是最小的。

测量出恒星的直径，可以揭示出很多有关恒星的宝贵信息。一颗恒星有多大、有多热能够告诉我们它是如何诞生的，它会发光多长时间，以及它最终会如何消亡。

之前也有一些恒星的直径是通过类似的方法测量出来的，例如利用月球掩星。或者使用一种称为干涉测量法的技术，该技术结合两个或更多望远镜获得更高的角分辨率。大多数恒星的直径不是直接测量的，而是根据光谱（温度）和亮度等属性估算出来的。

这个研究团队表示，使用VERITAS观测小行星掩星，比月球掩星法准确10倍，比干涉测量法准确两倍。使用这种方法，未来还可以测量出更多、更小的恒星直径。这些观测结果及技术手段将帮助天文学家为一个特定的恒星列表建立精确数据。

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观察者：@酆都御史 | 微信公众号：大好山水中人 | 头条号：心系宇宙天地宽