How big is 心宿二(天蠍座 α)?
970,000,000 千米!
心宿二是一顆紅色超巨星，是一顆體積龐大、溫度相對較低、處於生命末期的恆星。它在天蠍座的中心散發著紅光。心宿二的直徑約為9.7億公里，大約是太陽寬度的700倍。這是它可見表面的寬度，由於這顆恆星的距離仍不確定，這個數字的誤差可能高達五分之一。
大小
恆星的寬度是根據兩項測量結果推算出來的：它在天空中看起來有多寬，以及它與地球的距離。心宿二的視直徑是利用位於智利的甚大望遠鏡干涉儀測量出來的，這套系統結合多座望遠鏡的光線，能看到比任何單一望遠鏡都更細微的細節。由Keiichi Ohnaka領導的團隊測得的數值略高於0.037角秒，其中1角秒等於1/3600度。
這個距離是根據恆星的視差推算出來的，也就是地球繞太陽公轉時，恆星位置產生的微小偏移。由此推算，心宿二距離地球約550光年，其中1光年是光在一年內行進的距離。根據這兩項測量結果，Ohnaka的團隊在2013年得出心宿二的寬度是太陽的680倍，約為9.5億公里。2017年，負責營運這套干涉儀的歐洲南天天文台，則給出約700倍的數值。
由於視差非常小、難以測量，這個距離可能落在約470到670光年之間的任何一點。在這個範圍內，同樣的視直徑對應到的恆星大小，介於約8.2億公里到11.5億公里之間。心宿二的亮度會緩慢且不規則地變化，但在2009年與2010年、相隔一年進行的兩次寬度測量，結果的差異在0.2%以內。
大小比較
- 心宿二的寬度約為太陽的700倍，而太陽的直徑約為139萬公里。
- 如果心宿二取代太陽的位置，表面會超出火星軌道，到達通往木星軌道路程的約60%處。
- 若以體積計算，裡面可以容納超過3億個太陽。
- 參宿四是本站中下一個更大的恆星之一，寬度約為太陽的760倍，比心宿二寬約十分之一。
- 如果把太陽縮小到籃球的大小，心宿二會是一顆直徑約170公尺的球，大約是一座美式足球場長度的1.5倍。
接近生命尾聲的恆星
紅色超巨星是由誕生時質量為太陽9到40倍的恆星演變而成。心宿二誕生時的質量可能約為太陽的15倍，此後已流失相當於約3個太陽的質量，如今剩下約12個太陽的質量。Ohnaka 2013年的研究將它的年齡定為1100萬到1500萬年。心宿二預期最終將以超新星爆炸——大質量恆星的爆炸——結束其生命。
心宿二有一顆伴星，這顆伴星溫度高得多，在天空中看起來與心宿二相距約2.7角秒。這兩顆恆星大約每2700年互繞一圈。透過這顆伴星，天文學家得以相當精確地測量心宿二流失質量的速度。
動盪的大氣層
2017年，Ohnaka的團隊利用這套干涉儀，繪製出太陽以外恆星大氣中氣體運動的第一張圖。結果顯示，巨大的氣體團塊以最高約每秒20公里的速度上升與下沉，範圍延伸到恆星半徑約1.7倍之處。研究團隊認為，光靠對流——熱氣體上升、冷氣體下沉的過程——無法單獨解釋這些運動。
心宿二的可見表面同樣翻騰不休。2025年，天文學家利用光譜偏振測量法，首次為它拍下影像；這種方法測量恆星光波在各個波長下的振動方向。這些影像顯示出可持續數個月的對流胞，其中最大的對流胞範圍達恆星半徑的約30%，幾乎相當於地球到太陽的距離。
參考資料
- High spectral resolution imaging of the dynamical atmosphere of the red supergiant Antares in the CO first overtone lines with VLTI/AMBER. Ohnaka et al., Astronomy & Astrophysics, 2013.
- Vigorous atmospheric motion in the red supergiant star Antares. Ohnaka et al., Nature, 2017.
- Best Ever Image of a Star's Surface and Atmosphere. European Southern Observatory, 2017.
- First images of Antares photosphere from spectropolarimetry. Pilate et al., Astronomy & Astrophysics, 2025.
- Standing on the shoulders of giants: New mass and distance estimates for Betelgeuse. Joyce et al., The Astrophysical Journal, 2020.
- General Catalogue of Variable Stars, version GCVS 5.1. Samus et al., Astronomy Reports, 2017.
- Sun Fact Sheet. NASA, 2024.
- Planetary Fact Sheet. NASA, 2025.
- Measuring the Universe. International Astronomical Union.
- Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.
- 2026 NFL Rulebook. National Football League, 2026.