How big is 剑鱼座 R?

剑鱼座 R 是剑鱼座中的一颗红巨星，直径大约 4.1 亿千米，约为太阳宽度的 300 倍。这是用红外光测得的可见表面宽度；用更长的波长观测时，这颗恒星看起来更大。

大小

恒星没有固体表面。红巨星在可见表面之上还有一层延展的大气，因此测得的大小会随观测所用的光而变化。在红外波段，甚大望远镜干涉仪测得剑鱼座 R 的视直径为 51.2 毫角秒。1 角秒等于 1/3600 度，所以剑鱼座 R 看起来的宽度，大约相当于在 400 米外看一根头发丝的宽度。

依巴谷空间任务测得这颗恒星的距离约为 180 光年，光年是光在一年内传播的距离。综合宽度和距离，得出的半径约为 1.4 天文单位，即太阳半径的 298 倍。天文单位是地球到太阳的平均距离，约 1.5 亿千米。

ALMA 望远镜观测的波长大约为 1 毫米，能看到位于可见表面之上的气体。在这些波长下，剑鱼座 R 的宽度大约是太阳的 350 倍，直径约 4.9 亿千米。这颗恒星还会脉动：大约每 1000 天，它就会在两种周期之间切换，一种是 362 天，另一种是 175 天。

大小比较

• 剑鱼座 R 的宽度大约是太阳的 300 倍，太阳的直径约为 139 万千米。
• 如果剑鱼座 R 取代太阳的位置，它的表面将超出地球的轨道，到达通往火星轨道大约十分之九的路程处。
• 剑鱼座 R 的宽度大约是本站中它的邻居——超巨星天津四——的 1.5 倍，这里采用的是天津四较大的尺寸估计。
• 参宿四的宽度大约是剑鱼座 R 的 2.6 倍，但距离大约是它的三倍远，因此从地球上看，剑鱼座 R 反而显得更宽。
• 如果把太阳缩小到篮球那么大，地球会是一颗 2 毫米宽、26 米远的小珠子，而剑鱼座 R 则会是一颗直径约 72 米的球，大约相当于美式橄榄球场长度的三分之二。

天空中看起来巨大

1997 年，天文学家发现，除太阳外，剑鱼座 R 在天空中看起来比任何其他恒星都宽，甚至比参宿四还宽。2019 年的一项研究将它描述为距离最近的渐近巨星分支星，这是红巨星演化到晚期的一种类型。它的质量与太阳相近，因此它为太阳大约 50 亿年后可能呈现的样子提供了一个预览。

表面的气泡

能量会以巨大的热气泡形式穿过像剑鱼座 R 这样的恒星，气泡冷却后再次下沉，这个过程称为对流。2023 年 7 月至 8 月间，ALMA 对这颗恒星的表面拍摄了一系列图像，持续了大约一个月。天文学家首次得以追踪太阳以外恒星表面这些气泡的运动。

这些气泡的宽度大约是太阳的 75 倍，其中的气体运动速度最高可达每秒约 20 千米。它们大约以一个月为周期出现又下沉，这比天文学家根据太阳对流规律预期的要快。

参考资料

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• Standing on the shoulders of giants: New mass and distance estimates for Betelgeuse through combined evolutionary, asteroseismic, and hydrodynamical simulations with MESA. Joyce et al., The Astrophysical Journal, 2020.
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