造父四也被稱為仙王座 μ 星（Mu Cephei）或威廉·赫歇爾的石榴石星（Herschel's Garnet Star），是一顆位于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恒星之一。因它的顏色呈現石榴石般的紅色而得名。其恒星分類為 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恒星的基準。
信息
石榴星即 造父四（仙王座 μ，Garnet Star，意思是紅石榴 / 舞者），位于仙王座。亮度在 +3.43 ~ +5.10 等之間變化，變光周期約為 3.5 年，屬于半規則變星。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恒星之一，也是肉眼能夠觀測到的最大恒星星體之一。
天文學家威廉·赫歇爾曾經注意到紅色的造父四，并形容它有“非常美好的石榴石深紅”，類似鯨魚座的蒭藁增二，所以這顆恒星也被稱為赫歇爾的石榴石星。意大利天文學家朱塞普·皮亞齊在他編制的星表中稱呼這顆恒星為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，而稱呼這顆恒星為 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，天文學家對這顆恒星的光度變化紀錄幾乎不曾間斷。
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恒星之一，也是銀河系中已知最巨大的恒星之一。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。
天文學家目前對于造父四的距離仍有疑問，目前有對于其距離有多個數據。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后，認為距離是 390 ± 140 pc。2005 年則估計它距離太陽 573 ± 99 pc。最新數據其距離介于 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，這是違背目前恒星模型理論的。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，屬于 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恒星之一。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恒星，亮度、大小及溫度都產生不規則變化。它已經接近恒星演化的盡頭，將氦借由核融合轉為碳，而主序星則是將氫借由核融合轉為氦。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，并向周圍的星際物質輻射激波。造父四最終將成為一個黑洞。
這顆恒星的光球估計溫度為 3750 K，一層殼狀的組織則包覆在外，并延伸至恒星半徑至少 0.33 倍距離的位置，溫度為 2055 ± 25 K。這層殼狀的組織由恒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恒星 6″ 的位置，擴散速度為10 km/s，年齡介于 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后，認為在恒星半徑一倍（約 1240 倍太陽半徑）至兩倍（約 2480 倍太陽半徑）的范圍內存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恒星不同，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。
參考資料 >