參宿四爆炸成超新星了嗎?!將比滿月還亮,白天可見!可能五百年前就已經爆了,光還在趕來的路上

2021-01-13 火星學會

參宿四變得越來越暗,每個人都想知道這到底是什麼意思?

參宿四這顆恆星將在其壽命結束時成為超新星爆炸,但預計這在數萬年左右的時間裡都不會發生,那麼是什麼導致了光線變暗呢?


圖註:這張參宿四想像圖描繪了在參宿四附近看到的情景;

圖片:ESO, L. Calcada

 

維拉諾瓦大學的天文學家愛德華·吉南(Edward Guinan)和理察·瓦薩託尼克(Richard Wasatonic)是第一個報導參宿四近些時間變暗的人,在《天文學家電報》上的一篇新帖子中,天文學家報告表明參宿四進一步變暗。



同時還指出,雖然參宿四這顆恆星仍在變暗,但其變暗的速度正在放緩。參宿四是獵戶座中的一顆紅超巨星,參宿四在大約100萬年前「離開」了主序列,並在大約4萬年前一直是一個紅超巨星。

 

參宿四是核心崩塌的SN II前身,這意味著參宿四最終會燃燒足夠的氫,以至於參宿四的核心會坍塌,參宿四將作為超新星爆炸。參宿四被稱為半規則變星,這意味著參宿四亮度是可變的。參宿四的一個周期約為420天,另一個周期約為五六年。



第三個周期較短,約為100至180天。雖然它的大部分波動可以預測,並遵循這些周期,但其中一些不是這樣的,就像目前的變暗一樣。天文學家已經對參宿四進行了很長時間的監測,對參宿四這顆恆星的目測估計可以追溯到大約180年前

 

自20世紀20年代以來,美國變星觀測者協會(AAVSO)進行了更系統的測量。大約40年前,維拉諾瓦大學天文學家開始對參宿四亮度進行系統的光度測量。過去25年的測光數據是最全面的,根據這些數據,參宿四這顆恆星和以往一樣昏暗。

 

參宿四半徑增長了9%

 

根據Guinan和Wasatonic在天文學家電報上的帖子,自2019年9月以來,參宿四的溫度下降了100開爾文,其光度在同一時間框架內下降了近25%。根據所有這些測量,參宿四的半徑增長了大約9%,這種腫脹預計會隨著參宿四的年齡增長而出現。

 

在某種程度上,我們很幸運有參宿四離我們這麼近,至少在天文學上是這樣。參宿四距離地球只有650光年,這使它成為一位偉大的「老師」。這是除了太陽之外,參宿四是唯一可以看到表面細節的恆星。



這有助於天體物理學家了解那裡以及其他類似恆星上正在發生的事情。與所有恆星一樣,參宿四通過聚變在其核心產生熱量。熱量通過對流傳遞到表面,攜帶熱量的電流被稱為對流圈,在表面上可以看到黑色斑塊。

 

當恆星自轉時,這些細胞在視線內和視線之外旋轉,這導致參宿四觀測到的可變性。對流圈可以是巨大的,在參宿四這樣巨大的恆星表面更是如此。在2013年,科學家報告了太陽上存在持續數月的對流圈證據。



這並不是決定性的,但類似的事情會不會是參宿四變暗的原因呢?這段暗淡的插曲可能不是恆星本身,而是一團氣體和塵埃遮蔽了光線。隨著時間的推移,參宿四燃燒了更多燃料,失去了更多質量。

 

當參宿四失去質量時,參宿四對其外緣的引力就會減弱,氣體雲就會逃逸到恆星周圍的區域,這可能會導致目前的變暗插曲。或者可能是其他原因?我們知道很多關於星星的事情,但不是什麼都知道。我們也從來沒有像參宿四那樣,觀察到過任何其他的紅超巨星。

 

參宿四爆炸的前兆?

 

天文學家知道會發生什麼,只是不知道什麼時候會發生。不管是什麼原因,天文學家都知道參宿四的最終結局是什麼:一次超新星爆炸。這種變暗是否與參宿四這顆不穩定恆星即將發生的災難性死亡有直接關係?

 

目前尚不清楚。正如Guinan和Wasatonic在《天文學家電報》上所說:參宿四的不尋常行為應該受到密切關注。當參宿四最終真的變成超新星時,這將是人類見證過最迷人的大自然行為。其他超新星如SN185和SN1604比參宿四遠得多,當參宿四變成超新星時:它將成為天空中第三亮的天體,僅次於太陽和滿月!



但一些天文學家估計,它將比月亮更亮,參宿四將像其他超新星一樣照亮天空,並將持續數月,白天可見,夜間投射陰影。然後,大約三年後,它將褪色到目前的亮度。

 

在變成超新星大約六年後,參宿四甚至不會出現在夜空中,獵戶座中的獵人將不復存在。確切地說,這一切將在什麼時候發生,沒有人知道。雖然近期的這種變暗很可能與參宿四最終的超新星爆炸有直接聯繫,但天文學家目前也不能確定這一點。


原創投稿:宇宙縱橫

審閱:@Angela火星小姐姐

排版:星際萌寵火星喵

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  • 參宿四突然短暫變亮,是否已經爆炸成超新星了?
    這就引發了有關參宿四即將超新星爆發的推測,有科學家推測,或許參宿四已經發生了超新星爆炸,但是我們沒還沒有觀測到,事實真的是如此嗎?首先來認識一下這顆恆星——參宿四參宿四來自拜耳命名法中最著名的獵戶座α,是全天第九亮的星,同時也是獵戶座第二亮的星。
  • 參宿四突然變亮 我們將肉眼看到超新星爆發?
    參宿四的質量大約是太陽的12倍,如果把它放在太陽的位置,它的外緣將延伸到火星軌道之外,甚至可以達到木星附近。它比太陽更重,所以一方面它擁有更多的燃料,比太陽更加明亮;另一方面因為消耗燃料的速度過快,它的壽命也更短。太陽的壽命約為100億年,如今即將過半。而參宿四的壽命約是1000萬年,觀測表明它很可能已經走到生命的盡頭。
  • 參宿四已爆炸為超新星了嗎?它會摧毀地球嗎?
    以恆星噴發大量塵埃為例,當恆星噴發出大量塵埃後,塵埃會吸收一部分可見光,塵埃被這些光加熱後,散發出紅外線,這就使得恆星的可見光亮度降低。即使假定是物質噴發導致,也無法確定它會在幾年還是幾十年甚至幾百年後才會爆發為超新星。 如果參宿四爆發為超新星,它會有多亮? 上面說過,如果參宿四爆發為超新星,它會變亮大約12等。參宿四的視星等(記住,此處討論視星等,不是絕對星等)最亮時為0等,將0減去12,得到的是-12等。
  • 如果某一天夜空突然被點亮,600年前可能是參宿四已經爆發了?
    在距離地球640光年遠的獵戶座上,有一顆被命名為參宿四的恆星。它也是我們在夜晚可用肉眼看到最明亮的恆星之一。科學家通過測量發現,由於參宿四的質量大,導致其壽命極短,大約只有1000萬年,如今它已經將近生命的盡頭,現在已經處於超新星爆發的窗口期,隨時有可能爆發。但是這種隨時在天文尺度上卻是百萬年之久。
  • 參宿四什麼時候會爆發成為超新星?數萬年後?或是今晚?
    Betelgeuse在12月極易被觀測到,還可用冬季六邊星群參考以估計其亮度。這顆超新星候選星雖然在衰退,但預計會在2020年初再次變亮,在未來會變成一顆超新星。12月20日,星期五的晚上,我們開始在社交媒體上看到關於參宿四討論的熱搜,並深入探究了令人興奮的根源:維拉諾瓦大學的研究人員在12月8日發表了一篇關於「附近的紅超巨星參宿四的衰弱」的論文。美國變星觀測者協會(AAVSO) 提供的光曲線估計值證實了這個論斷。相比於比它通常的星等+ 0.5到+ 1.5,這顆恆星確實已經衰退了大約一個星等或者大半個星等。
  • 參宿四什麼時候會爆發成為超新星?數萬年後?或是今晚?
    美國變星觀測者協會(AAVSO) 提供的光曲線估計值證實了這個論斷。相比於比它通常的星等+ 0.5到+ 1.5,這顆恆星確實已經衰退了大約一個星等或者大半個星等。趁著天氣晴朗,我們前往位於維吉尼亞州諾福克市中心的停車場屋頂觀景臺去觀測參宿四。它確實很明顯地變暗了,大約比附近的+1級阿爾德巴蘭稍微暗一點。
  • 參宿四亮度劇烈變化,萬一超新星爆發,碎片會飛到地球嗎?
    美國變星觀測者協會(AAVSO)的記錄顯示最大的視星等(亮度)在1933年和1942年是0.2等,最暗的視星等出現在1927年和1941年,是1.2等貼士:最亮的天狼星視星等為-1.46,金星最亮時-4.4,肉眼可見最暗為6等,絕對星等為將一顆恆星放到32.6光年外測量其亮度。
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  • 參宿四之前為啥變暗了?可能因為它打了個噴嚏
    但是,儘管參宿四的亮度會以420天的周期有規律地變化,但最近的這次變暗太極端了,亮度已經發生了肉眼可見的變化。而且,當時它的形狀看起來似乎還有些變形了。最近,在8月13日一項發表在《天體物理學雜誌》(Astrophysical Journal)上的研究概述了可能的原因:參宿四噴出的熾熱、稠密的氣體迅速冷卻成塵埃,擋住了它南部的大部分地區。
  • 獵戶座參宿四亮度突變 天文學家稱與超新星爆發無關
    國家天文臺/供圖 攝中新網北京2月1日電 (記者 孫自法)地球上冬季夜空中最亮的恆星之一——獵戶座的紅超巨星參宿四亮度最近變得讓人捉摸不定,這是否意味著參宿四爆炸的時刻即將到來?中國科學院國家天文臺研究員、《中國國家天文》雜誌執行總編苟利軍1日在網絡發文稱,參宿四本身就存在著一個準周期性的亮度變化,此次亮度變化可能與超新星爆發無關。
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    「在傍晚時刻的西方天空,有兩顆業餘望遠鏡可見的明亮超新星。7月7日,它的亮度已經達到12.2,亮度足夠一臺六英寸望遠鏡觀測到。M85的這顆超新星目前比東北方緊鄰的場星亮了幾乎1等。它位於星系核的東方1.0角秒,北方43.2角秒處。圖片上方為北方。圖源:Gianluca Masi要是真想在有生之年親眼目睹超新星,幹嘛非得等到參宿四爆炸的那一天呢?
  • 超新星——參宿四要爆發了嗎?
    近日,眾多科學家通過觀測發現,遠在獵戶座的參宿四和往常不太一樣,它正在以驚人的速度變亮。那麼,這一現象是否代表著其已經爆發為超新星呢?而這,有將會對地球和人類造成何種影響呢?別急,聽宇健給你慢慢道來。故事還是要從參宿四開始說起:​——參宿四
  • 獵戶座參宿四亮度異變,是超新星爆發嗎?恐怕我們沒這個眼福
    從去年10月份開始,參宿四變得「不太正常」。作為冬季夜空中最亮的星星之一,它先是持續變暗,達到了近百年來最弱水平,在前幾天突然短暫變亮,如今又繼續暗了下去。由於參宿四已十分「老邁」,不少天文學愛好者猜測,它是否將要超新星爆發(甚至已經超新星爆發,因為光從那裡傳來就要700年)。
  • 參宿四要爆炸了?
    它和大犬座的天狼星、小犬座的南河三一起,構成了著名的冬季大三角。參宿四的質量大約是太陽的10倍,如果把它放在太陽的位置,它的外緣將延伸到火星軌道之外。它比太陽更重,所以一方面它擁有更多的燃料,比太陽更加明亮;另一方面因為消耗燃料的速度過快,它的壽命也更短。太陽的壽命約為100億年,如今即將過半。而參宿四的壽命約是1000萬年,觀測表明它很可能已經走到生命的盡頭。
  • 參宿四近期的亮度異常,難道真的要爆炸了嗎?
    位於獵戶座左上角的獵戶座α星(參宿四)是天空中最亮的星星之一。天文學家表示,最新的觀測表明參宿四將隨時準備變成一顆超新星。這一過程將伴隨著無比強烈的爆炸,釋放出巨大能量。《天文在線》中的一篇報告和維拉諾瓦大學的研究人員在近期的一篇文章中描述了這樣一個極可能發生的宇宙大災變。
  • 參宿四爆發成超新星時,會對地球產生影響嗎?
    有一天大約在50億年後當太陽耗盡並進入生命周期的最後階段時,它將膨脹成一個紅巨星,儘管太陽的終結對太陽系來說顯然是一個巨大的事件,但與其它更大的恆星相比,他根本不可能在正確的強烈條件下,彭正成罕見的紅巨星,最終在一個被稱為超新星的災難性事件中爆炸大約在640光年之外,有一顆恆星如果將它放在太陽系的中心