石榴星

造父四也被稱為仙王座 μ 星（Mu Cephei）或赫歇爾的石榴石星（Herschel's Garnet Star），是一顆位於仙王座的紅超巨星或特超巨星，也是銀河系中已知最巨大與最明亮的恆星之一。因它的顏色呈現石榴石般的紅色而得名。其恆星分類為 M2e Ia。天文學家從 1943 年開始將造父四的光學頻譜視為分類其它恆星的基準。

基本介紹

• 中文名：造父四
• 外文名：Mu Cephei
• 別稱：μ Cephei
• 分類：M2e Ia
• 質量：19.2 ± 0.1 M⊙
• 直徑：1260 ~ 1650 D⊙
• 表面溫度：3750（3540 ~ 3789）K
• 視星等：+4.08（+3.43 ~ +5.1）
• 絕對星等：-7.63
• 赤經：21h 43m 30.4609s
• 赤緯：+58° 46′ 48.166″
• 距地距離：2840 ly（870 pc）
• U-B 色指數：+2.42
• B-V 色指數：+2.35
• 光度：2.83 × 10^6 ~ 3.4 × 10^6 L⊙
• 變星類型：SRc

信息

石榴星即造父四（仙王座 μ，Garnet Star，意思是紅石榴 / 舞者），位於仙王座。亮度在 +3.43 ~ +5.10 等之間變化，變光周期約為 3.5 年，屬於半規則變星。它是一顆 M2 型紅超巨星（或特超巨星），絕對星等 -7.63 等，距離地球約 2840 ly，半徑約為太陽的 1260 ~ 1650 倍，質量約為太陽的 19.2 ± 0.1 倍，光度約為太陽的 2.83 × 10^6 ~ 3.4 × 10^6 倍，表面溫度約為 3750 K ，是銀河系中已知最大最亮的恆星之一，也是肉眼能夠觀測到的最大恆星星體之一。

天文學家威廉·赫歇爾曾經注意到紅色的造父四，並形容它有“非常美好的石榴石深紅”，類似鯨魚座的蒭藁增二 ，所以這顆恆星也被稱為赫歇爾的石榴石星。義大利天文學家朱塞普·皮亞齊在他編制的星表中稱呼這顆恆星為Garnet sidus ，捷克天文學家安東寧·貝奇瓦爾（Antonin Becvar）在他編制的星表中可能為了避免與天龍座μ星混淆在一起，而稱呼這顆恆星為 Erakis。阿拉伯語則稱呼石榴星為 al-Rāqis 。

英國天文學家約翰·羅素·欣德在 1848 年發現造父四的光度會產生變化，不久普魯士天文學家弗里德里希·阿格蘭德加以確認欣德的觀測。從 1881 年開始，天文學家對這顆恆星的光度變化紀錄幾乎不曾間斷。

石榴星

石榴星
星座	仙王座
星官	危宿造父
赤經	21h 43m 30.4609s
赤緯	+58° 46′ 48.166″
視星等（V）	+4.08（+3.43 ~ +5.1）
光譜分類	M2e Ia
U-B 色指數	+2.42
B-V 色指數	+2.35
變星類型	SRc
徑向速度(Rv)	+20.63 km/s
自行(μ)	RA：2.740 ± 0.884mas/yr; Dec：-5.941 ± 0.922mas/yr
絕對星等(MV)	-7.63
質量	19.2 ± 0.1 M⊙
半徑	1260 ~ 1650 R⊙
亮度	2.83 × 10^6 ~ 3.4 × 10^6 L⊙
溫度	3750（3540 ~ 3789）K
Erakis, 赫歇爾的石榴石星（Herschel's Garnet Star），μ Cep，HD 206936，HR 8316，BD+58°2316，HIP107259，SAO33693
SIMBAD	data

性質

因為造父四是一顆非常明亮的紅超巨星，所以它是肉眼可見最巨大的恆星之一，也是銀河系中已知最巨大的恆星之一。北半球的觀測者比南半球的觀測者容易觀測到造父四，最佳觀測時間是八月份至隔年一月份。

比較

天文學家目前對於造父四的距離仍有疑問，目前有對於其距離有多個數據。依巴谷衛星的測量結果為 0.62 ± 0.52角分，表示它距離太陽為 1612 pc。天文學家將造父四與參宿四大小互相比較後，認為距離是 390 ± 140 pc。2005 年則估計它距離太陽 573 ± 99 pc。最新數據其距離介於 1333 ~ 2857 pc 之間，但是這個值似乎是一個錯誤的結論。因為造父四的視直徑達到了參宿四的 40%，所以如果它距離地球遠達 5000 ly，它的半徑將超過太陽的 3000 倍，這是違背目前恆星模型理論的。目前大多數數據顯示造父四的距離在 2400 ~ 2800 ly 之間。結合其視直徑，可以推算出造父四的半徑為太陽的 1260 ~ 1650 倍。

造父四的平均半徑約為 1455 R⊙。目前只知道 盾牌座 UY，天鵝座 NML，仙王座 VV A，維斯特盧 1-26，WOH-G64，人馬座 VX，仙王座 RW，天鵝座 KY 和 仙王座 V354 比它大。如果地球只有高爾夫球那么大的話，造父四的直徑將會超過兩座金門大橋的長度。該星的質量為 19.2 ± 0.1 倍太陽質量，相信其初始質量會更大。

造父四是一顆變星，屬於 SRc型的半規則變星的成員之一。它的亮度以 2 ~ 2.5 年的周期在 +3.43 ~ +5.1 等之間變化，平均則是 +4.08 等。沒有固定的變光模式。造父四淹沒在大量的星際塵埃之中，因此它的光芒比實際上要減弱了 2.1 等。如果沒有塵埃氣體的遮擋，造父四將會是一顆醒目的 2 等亮星（1.97 等），這也說明了造父四真正的絕對目視星等達到了 -7.63 等，即比太陽亮 9.6437 × 10^5 倍。如果考慮紅外波段的能量，造父四的平均亮度將是太陽的 2.83 × 10^6 倍，絕對熱星等達到 -9 等。當造父四總體輻射能量達到峰值時，其總輻射總量將達到太陽的 3.4 × 10^6 倍，成為目前已知最明亮的恆星之一。極高的光度（與紅超巨星盾牌座 UY 相當）使其有時被歸類為特超巨星。

造父四目前是一顆不穩定的恆星，亮度、大小及溫度都產生不規則變化。它已經接近恆星演化的盡頭，將氦藉由核融合轉為碳，而主序星則是將氫藉由核融合轉為氦。這種情況顯示造父四將“很快”成為一顆超新星，雖然可能還要經過數百萬年之久。當它成為超新星時，會經由爆炸將其大部分甚至幾乎所有物質向外拋散，並向周圍的星際物質輻射激波。造父四最終將成為一個黑洞。

這顆恆星的光球估計溫度為 3750 K，一層殼狀的組織則包覆在外，並延伸至恆星半徑至少 0.33 倍距離的位置，溫度為 2055 ± 25 K。這層殼狀的組織由恆星噴射出的物質所構成，內含星際物質，例如CO、H2O及SiO 。這層球狀的殼層延伸至距離恆星 6″ 的位置，擴散速度為10 km/s，年齡介於 2000 ~ 3000 年之間。造父四每年損失的物質大約 10^-6 倍太陽質量 。

天文學家在觀測造父四發射出的物質後，認為在恆星半徑一倍（約 1240 倍太陽半徑）至兩倍（約 2480 倍太陽半徑）的範圍記憶體在塵埃與水所構成寬廣的環帶。

造父四是一顆單星，因此很難測定其質量。根據測定距離的不同，造父四的質量有從 15 ~ 35 倍太陽質量的多個數據。作為最大最亮的紅超巨星之一，天文學家相信造父四有足夠的質量演化成超高溫的沃爾夫-拉葉星。造父四最終將成為一個特殊的超新星，與 10 ~ 20 倍太陽質量之間的普通大質量恆星不同，造父四這樣的超級巨星將會成為罕見的 Ib 或者 Ic 型超新星。