參宿四什麼時候會爆發成為超新星？數萬年後？或是今晚？

簡介：獵戶座的上肩恆星——Betelgeuse，正在慢慢變黯淡，漸漸消失。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。

獵戶座是冬季星座中最具標誌性和最為熟悉的星座之一，你有沒有發現它看起來有點不一樣？罪魁禍首是它肩膀上部的獵戶座阿爾法星，也就是獵戶座參宿四。它看起來非常暗淡，這是21世紀以來最暗淡的一次。

這顆附近的候選超新星什麼時候爆發？如果爆發了會是什麼樣子？

就像所有優秀的天文學和太空故事一樣，關於參宿四故事也是從周末假期到來前的周五晚上開始。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。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。

對參宿四星等的估算可以追溯到1970年 資料來源：AAVSO

雖然對於參宿四這樣的可變恆星來說，一個星等的變化並不罕見，但是這樣大的星等變化總是會讓天文界停駐觀望。這顆紅超巨星的質量是太陽的12倍，距離地球約700光年。天文學家約翰·赫歇爾爵士在1836年首次發現了紅橙色參宿四的可變性。從物理上講，這顆恆星目前的膨脹半徑大約為8個天文單位(AU)，如果你把它放在太陽系的中心，參宿四可能會一直延伸到木星的軌道之外。

我們（弱小）的主星太陽vs.包括參宿四在內的鄰星

資料來源:戴夫·迪金森

參宿四的巨大也使天文學家得以利用威爾遜山天文臺2.5米望遠鏡的首次粗糙光學幹涉測量來測量參宿四的物理直徑50毫弧秒。20世紀80年代後期，天文學家利用孔徑掩蔽幹涉技術獲得了參宿四的第一張直接「圖像」。

在紫外線中跳動的參宿四 資料來源:NASA/HST

參宿四總是值得我們去關注，因為它是銀河系中最接近超新星的候選者之一。我們經常能在遙遠的星系中看到超新星，就在1987年，附近的大麥哲倫星系還發現了一顆超新星。但在天文望遠鏡時代，我們的星系從未見過這樣的事件: 1604年位於蛇夫座的克卜勒恆星是銀河系中最後一顆被觀測到的超新星。像參宿四這樣的紅巨星，壽命短暫，不到1000萬年的時間就會耗盡它的氫燃料。這顆恆星註定要經歷一次核心內爆和大規模坍縮，然後反彈為II型超新星。這樣的爆炸可能會發生在10萬年之後，或者今晚。

2019年聖誕節，我們在維吉尼亞海灘用手機短暫捕獲到的參宿四和獵戶座，它仍在衰退

資料來源：戴夫·迪金森

參宿四的衰落究竟是一場真正壯觀演出的前奏，還是只是虛驚一場？天文學家們還不確定。但這場距離我們700多光年的超新星事件是近距離研究超新星的絕佳機會，那時不僅所有的光學望遠鏡都會對準這顆爆炸的恆星，而且諸如雷射幹涉引力波觀測站(LIGO)之類的設備也能探測到附近超新星的引力波，埋在南極冰層下的冰立方中微子天文臺也能探測到這一事件。

對我們來說幸運的是，我們已經安全脫離了50光年長的「死亡地帶」，因此我們接收不到來自參宿四的任何外來致命輻射，這樣一顆超新星的誕生對我們來說只是一個會上演一場精彩表演的有趣的科學事件。一項研究表明，超新星可能參與了地球上生命的進化，甚至可能促使早期人類直立行走。下面是目前在超新星候選區域附近的恆星名單：

附近1000光年內的超新星候選者 資料來源:戴夫·迪金森

獵戶座的超新星會是什麼樣子？以大麥哲倫星雲的最後一顆超新星（II型超新星）為參照，我們計算出當參宿四真的爆炸時，它將以-10等的強度發光，比滿月暗16倍，但比金星亮100倍，所以在白天的天空中很容易看到它。參宿四變成超新星，也很容易在夜間投下明顯的陰影。

（百度百科：根據天文學家的推算，參宿四爆發時視星等大概是 -12 等左右，也就是說可以達到滿月的亮度，在白天也可以看見。新的模擬結果表明其亮度甚至可能超過 3 倍滿月亮度。）

但是你可以親眼看到正在進行的衰退過程。在12月很容易找到參宿四，它在黃昏時從東方升起。事實上，北半球的冬天是這顆恆星爆發的最佳時間，因為它與太陽大致相反，將主宰夜空。而夏天將是最糟糕的觀測時機，因為太陽在白天的天空中，而它在遙遠的另一邊。

你甚至可以用冬季六邊形星群附近的星星作為參考，自己估測參宿四的亮度：

參宿四和標註了亮度的冬季六邊形恆星（注意：於參宿四變暗之前拍攝）

圖片來源和版權：史蒂夫·布朗。

接下來呢？預計參宿四會在2020年初再次變亮，如果它反彈到負星等區域，超過參宿七和天狼星的亮度，那麼事情就會變得非常令人興奮。

不過現在，我們正處於觀望之中，等待參宿四的新年煙火。這種時候是苦樂參半的: 如果能在有生之年看到參宿四變成超新星，我們將是非常幸運的，但是熟悉的獵戶座再也不會和以前一樣了。

作者: David Dickinson

FY: Yoko陳毛毛

如有相關內容侵權，請於三十日以內聯繫作者刪除

轉載還請取得授權，並注意保持完整性和註明出處