心宿二是一颗红超巨星，一种体积巨大、温度相对较低、正处于生命末期的恒星。它在天蝎座的中心闪耀着红光。心宿二的直径约为 9.7 亿千米，大约是太阳宽度的 700 倍。这是它可见表面的宽度，由于该星的距离尚不确定，这一数值的误差可能高达五分之一。

大小

恒星的宽度是根据两项测量数据计算得出的：它在天空中看起来有多宽，以及它距离地球有多远。心宿二的视直径是用位于智利的甚大望远镜干涉仪测得的，这台仪器整合多台望远镜的光线，能够分辨出单台望远镜无法看清的细节。由 Keiichi Ohnaka 领导的团队测得的视直径略多于 0.037 角秒，1 角秒等于 1/3600 度。

这一距离数据来自恒星的视差——地球绕太阳运行时，恒星位置产生的微小偏移。据此测得心宿二距离地球约 550 光年（光年是光在一年内传播的距离）。综合这两项测量数据，Keiichi Ohnaka 的团队在 2013 年得出心宿二的宽度是太阳的 680 倍，约合 9.5 亿千米。2017 年，负责运营这台干涉仪的欧洲南方天文台给出的数值约为 700 倍。

由于视差很小，测量困难，心宿二的距离估计大约在 470–670 光年之间。在这一范围内，相同的视直径对应的实际宽度大约介于 8.2 亿–11.5 亿千米之间。这颗恒星的亮度会缓慢而不规律地变化，但 2009 年和 2010 年相隔一年进行的两次宽度测量，结果相差不到 0.2%。

大小比较

心宿二的宽度大约是太阳的 700 倍，而太阳的直径约为 139 万千米。
如果心宿二取代太阳的位置，其表面会超出火星的轨道，到达木星轨道大约 60% 的位置。
按体积计算，心宿二内部可以装下 3 亿多个太阳。
参宿四是本站中下一个更大的恒星，其宽度大约是太阳的 760 倍，也就是比心宿二宽约十分之一。
如果把太阳缩小到篮球那么大，心宿二就会是一个直径约 170 米的球体，长度约为一座美式足球场的 1.5 倍。

接近生命尽头的恒星

红超巨星由质量为太阳 9–40 倍的恒星演化而来。心宿二诞生时的质量很可能约为太阳的 15 倍，此后损失了大约相当于三个太阳的物质，如今约剩 12 个太阳的质量。Keiichi Ohnaka 在 2013 年的研究中测得它的年龄为 1100 万–1500 万年。心宿二预计将以超新星爆发的方式结束生命，超新星是大质量恒星发生的爆炸。

心宿二有一颗伴星，是一颗温度高得多的恒星，在天空中看起来与心宿二相距约 2.7 角秒。这两颗星大约每 2700 年互相绕转一周。正是这颗伴星，让天文学家能够相当精确地测出心宿二损失质量的速度。

动荡的大气

2017 年，Keiichi Ohnaka 的团队利用这台干涉仪，首次绘制出太阳以外恒星大气中气体运动的图像。图像显示，巨大的气体团块以最高约每秒 20 千米的速度上升和下沉，其大气层向外延伸到恒星半径约 1.7 倍的范围。研究团队认为，仅靠对流——热气体上升、冷气体下沉——无法解释这些运动。

心宿二的可见表面同样在翻腾。2025 年，天文学家利用光谱偏振测量法——一种测量恒星光波在各波长上振动方向的技术——首次为其表面成像。图像显示了能持续数月的对流单元，其中最大的对流单元跨度约为恒星半径的 30%，几乎相当于地球到太阳的距离。

参考资料

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.
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Standing on the shoulders of giants: New mass and distance estimates for Betelgeuse. Joyce et al., The Astrophysical Journal, 2020.
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Sun Fact Sheet. NASA, 2024.
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Measuring the Universe. International Astronomical Union.
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