参宿四扩展大气尺度与温度的时间演化

我们使用甚大阵列（VLA）的A配置与Pie Town（PT）甚长基线阵列（VLBA）天线，在0.7、1.3、2.0、3.5和6.1 cm多个历元对参宿四（Betelgeuse）的扩展大气进行空间分辨。扩展大气在所有波长均偏离圆对称，而在某些历元我们发现可能存在显著低于平均全球温度的气体小囊的证据。尽管在短波长具有足够的空间分辨率和灵敏度，我们在任何多历元VLA/PT数据中均未发现最近报道的e-MERLIN射电热点，并得出结论这些射电热点极有可能是干涉伪影。扩展大气的平均气体温度在2 $R_{\star}$处典型值为3000 K，并在6 $R_{\star}$处降至1800 K，与Lim等人（1998）单历元研究的发现大体一致。在$2 R_{\star} \lesssim r \lesssim 6 R_{\star}$之间扩展大气的整体温度轮廓可用形式为$T_{\mathrm{gas}}(r) \propto r^{-0.6}$的幂律描述，某些历元呈现出几百K的时间变率。最后，我们呈现了超过12年的V波段测光数据，其中部分与我们的多历元射电数据重叠。我们发现V波段分数流量密度变率与大多数射电波长相关。这种相关性很可能源于恒星脉动诱发的激波，其通过辐射方式加热内大气并电离更扩展的大气。恒星脉动可能在激发参宿四的扩展大气中扮演重要角色。