突發!參宿四突然暗淡!科學家猜測它是不是準備爆炸了!

2020-12-05 遨遊世界科學

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

有消息稱,獵戶座的紅超巨星----參宿四突發意外情況,科學家觀測到它看起來非常暗淡,是21世紀最暗淡的一次。這不由得讓科學界為之一振,難道它要爆炸了?

對於像參宿四這樣的變星來說,一個星等的變化並不罕見,但如此巨大的變化讓天文學界感到吃驚。宿四是一顆紅超巨星,其質量是太陽的12倍,距離地球約700光年。1836年,天文學家約翰·赫歇爾爵士首次注意到參宿四的變化。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)。如果你把它放在我們太陽系的中心,參宿四可能會一直延伸到木星的軌道。那麼為什麼科學家會認為它會爆炸呢?這要從參宿四的演化說起。

天文學家認為參宿四的年齡只有幾千萬年,但是因為質量大所以演化得很快。以現行恆星演化的晚期階段,科學家預測參宿四在未來的數百萬年將爆炸成為 II 型超新星,並變成一顆中子星。但是近日參宿四的意外變化讓科學界一怔:參宿四是不是要提前變成超新星了?

超新星是某些恆星在演化接近末期時經歷的一種劇烈爆炸。這種爆炸都極其明亮,過程中所突發的電磁輻射一般情況下都能夠照亮其所在的整個星系,並可能持續幾周至幾個月才會逐漸衰減,因此科學家有充分的時間觀測到這種奇特的現象。天文學家把超新星按它們光譜上的不同元素的吸收線來分成數個類型:I型超新星:沒有氫吸收線AIa型超新星:沒有氫、氦吸收線,有矽吸收線Ib型超新星:沒有氫吸收線,有氦吸收線Ic型超新星:沒有氫、氦、矽吸收線II型超新星:有氫吸收線

那麼問題來了,參宿四這顆未來的超新星到底什麼時候會爆炸?如果爆炸了會是什麼樣子?

關於參宿四瀕臨爆炸的推測眾說紛紜,但是毫無疑問由美國變星觀測協會(AAVSO)提供的光曲線估計證實了這顆恆星確實在一個星等附近褪色了,或者比它通常的星等+0.5到+1.5稍微多了一半,星等值越小,星星就越亮;星等的數值越大,它的光就越暗。據觀測,參宿四確實很明顯地變暗了,比附近的+1級阿爾德巴蘭要暗一點。我們知道像參宿四這樣的紅巨星壽命短,壽命短,在不到1000萬年的時間裡就耗盡了氫燃料。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。這樣的爆炸可能會在10萬年後發生…或者今晚。

那麼參宿四的意外暗淡真的是爆炸的前奏,還是一場虛驚?天文學家們還不確定,但是距離我們700多光年的超新星事件將是一次難得的近距離研究的機會。不僅所有的光學望遠鏡都可以對準這顆爆炸的恆星,而且諸如雷射幹涉引力波天文臺(LIGO)之類的設備也能探測到附近超新星的引力波,而埋在南極冰層下的冰塊等中微子天文臺也能探測到這一事件。

超新星爆炸會是什麼樣?

科學家計算出當參宿四爆炸時,將以-10級的亮度發光。這比滿月暗16倍,但比金星亮100倍,使它在白天的天空中很容易被看到,而且一顆參宿四消失的超新星也很容易在夜間投下明顯的陰影。當然,這是我們在地球上的視角,如果親臨現場,那完全是不一樣的級別。在12月我們很容易找到參宿四,它在黃昏時從東方升起。事實上,北半球的冬天是超新爆炸的最佳觀測時間,因為它的出現大致與太陽相反,一般都在夜晚出現。夏天將和太陽同步,所以完全看不見。

如果爆炸對地球有影響嗎

這一點其實完全可以放心,對我們來說幸運的是,就算接收到了來自參宿四的任何致命輻射,但是我們已經安全走出了50光年的「死亡區域」,因此這一事件將會成為我們觀測超新星的絕佳機會而不是威脅事件。長期以來,科學家認為古代超新星可能參與了地球上生命的進化,最近的一項研究表明,早期人類甚至可能被迫直立行走的原因或許和超新星有某種聯繫。

不過現在,參宿四的狀態還無法預測,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,你說呢?

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  • 獵戶座的「參宿四」可能還是要爆炸
    導讀:在宇宙尺度上,參宿四距離地球比較近,為725光年,這意味著我們現在從地球上看到的暗淡現象發生在1300年左右。科學家們不能完全確定這顆恆星已經做好了爆炸成為超新星的準備,因為沒有人知道一顆恆星在形成超新星之前會做什麼。
  • 參宿四爆炸變成超新星是什麼樣?科學家模擬了最終的結局!
    參宿四變暗事件隨著真相的揭示而再次引發了一陣新的討論,這顆巨大的天體並沒有死亡,興許真的只是塵埃擋住了真相,模糊了我們的雙眼,但是不得不否認,參宿四如果真的爆炸變成超新星,它將引起科學界的觀星浪潮!那麼參宿四變成超新星是什麼樣?科學家模擬了最終的結局!
  • 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。
  • 科學家重測紅巨星參宿四 至少再發光10萬年不爆炸
    參宿四在過去一年曾經持續暗淡無光,曾經以為它可能會爆發成超新星,因此天文學家在這段時間對參宿四做了更多的研究,新的結論認為參宿四距離我們更近,體積沒有過去推算的那大,而它維持的時間應該還有10萬年,因此想看它爆炸可能要失望了。
  • 即將爆炸的超級恆星——參宿四,是否會危及地球?
    最後一個分圖顯示出在巨大塵埃雲的遮擋下,從地球的角度看來有四分之一恆星表面的光都被圍堵了。圖片來源:NASA、歐洲空間局(ES)和空間望遠鏡研究所(Space Telescope Science Institute,STScI)的E•惠特利(E. Wheatley)這種突然的變暗讓天文學家感到滿頭問號,他們爭先恐後地提出了許多或能解釋這種突發變化的理論。
  • 科學家提出參宿四突然變暗的3種情況,這顆恆星正變得越來不穩定
    獵戶星座是夜空中最容易讓人辨別的星座之一,是因為獵戶座的幾顆恆星在天空中極其明亮顯目,然而科學家發現從去年開始獵戶座中最明亮的參宿四突然變得淡暗了,由於參宿四恆星是一顆演化到晚期的紅巨星,大小超過太陽足足325萬倍,同時發出的亮度也比太陽的光芒亮10萬倍,科學家認為參宿四亮度突然變暗可能是發生超新星爆發的前兆,可是今年以來參宿四又逐漸恢復了明亮,這顆恆星似乎並沒有發生超新星爆發?
  • 天文學家認為參宿四可能已經開始向超新星演變
    一顆名為參宿四的紅色超巨星引起了全世界科學家的興趣,因為它在天空中莫名其妙地開始明顯變暗。我們最近提到,科學家們相信他們現在已經知道是什麼原因導致了它的變暗。理論上說,物質從恆星表面噴射出來,在太空中冷卻,變成了塵埃,這阻擋了相當一部分光線到達地球。
  • 紅巨星「參宿四」突然大幅變暗 即將爆炸?
    參宿四,或者按照西方星座命名稱為獵戶座阿爾法星,是夜空中最明亮的恆星之一。從秋天到春天,人們都可以在夜空中清晰地看到它。然而,近幾個月來,它突然明顯變暗。一些天文學家提出警告,這顆恆星很可能將演變成超新星爆炸——一種宇宙中最強大最劇烈的恆星解體事件。參宿四屬於紅巨星。所謂紅巨星表示它比太陽的表面溫度低得多,而質量和體積卻都大得多。如果把參宿四放進我們的太陽系中,它的半徑大到甚至可能吞噬木星。參宿四年齡只有大約一千萬年。
  • 參宿四恆星上巨大的斑點可能解釋了它反常的暗淡
    圖源:MPIA參宿四——一顆處於其生命最後階段的巨大恆星——表現得十分怪異,它的亮度急劇下降。這個新的研究歸因於參宿四片狀表面的巨大星點,其規模之大前所未有。參宿四上這些暗淡、冷色的斑點讓人想起太陽黑子,但它們覆蓋了這顆即將死亡的恆星表面的50%至70%。這項新的研究由馬克斯普朗克天文研究所的天文學家塔維沙·達爾馬瓦德娜領導。
  • 參宿四突然短暫變亮,是否已經爆炸成超新星了?
    位於獵戶星座肩部的紅超巨星參宿四,是夜空中最易於辨認的恆星之一,同時也是目前已知最大的恆星之一。從2019年十月份開始參宿四便開始異常的「活躍」,因為科學家們注意到,參宿四這顆最亮的恆星突然發生了亮度上的變化。
  • 恆星參宿四到底什麼時候爆炸?科學家重新評估了一下
    從2019年底開始,當這顆恆星經歷了一些奇怪的變暗和變亮的情況時,圍繞著參宿四爆炸的猜測就開始了。科學家認為,塵埃雲導致了其中一個事件。科學家們認為,參宿四並沒有很快變成超新星的危險,它可能需要10萬年才能達到這個階段,這與其他科學家的說法一致。
  • 等待參宿四:這顆爆炸之星怎麼了?
    窮根究底是位於它左肩的阿爾法獵戶座(Alpha Orionis),也就是參宿四(Betelgeuse),看起來非常暗淡,是21世紀最暗淡的一次。獵戶座與暗淡的參宿四(艾倫·戴爾攝於2019年12月21日)這顆離我們距離不遠的超新星什麼時候爆炸? 爆炸時是什麼樣子?和其他神奇天文事件一樣,這個故事始於晚上,持續到周末。
  • 參宿四變暗找到原因了,並非塵埃雲遮擋,而是出現了巨型「黑子」
    參宿四是一顆抬頭可見的著名恆星,就位於獵戶座的左肩上,它本是夜幕中全天第七亮的恆星,但是從去年10月份開始,這顆恆星經歷了幾個月的暗淡期,光度最多時下降了60%還多,直到今年4月份光度才恢復。科學家也說不清怎麼回事,當時不少人傳言說這個恆星即將發生爆炸,如果它發生爆炸的話,雖然不至於對地球生命和生態環境造成影響,但是可以肯定地說是數千年來最難得一見的天文現象。
  • 人類可能面臨末日,參宿四爆炸對地球有什麼影響
    今天小微要跟大家講的是天空中第九亮的恆星——參宿四什麼是參宿四?參宿四是古代觀星師起的名字。天文學家一般稱它為獵戶座 α。距離我們624光年,直徑是太陽的1000倍。最近參宿四的亮度著實迷惑了科學家一把,也讓天文界感到不安。因為這顆恆星好像要爆炸了,這究竟是是怎麼回事呢?在去年10月下旬以來,它開始變得暗淡,下降到50年以來最低的亮度。以至於天文學家都以為它要爆發成超新星了。參宿四爆炸會發生什麼?
  • 參宿四突然變暗是星冕洞作怪?
    參宿四突然變暗是星冕洞作怪?參宿四位於獵戶座,距離地球500光年,是夜空特別明亮的恆星之一。參宿四屬於脈動變星,就像心跳一樣,不停地收縮和膨脹,半徑在 684 ~ 1172 R⊙ 之間變化,導致變光周期有一個425天的短周期和一個5.7年的長周期。天文學家們還觀察到了參宿四的噴發現象。2020年4月以前,歐南天文臺超大望遠鏡開始拍攝的參宿四的亮度已下降至正常水平的40%。一些天文學家猜測參宿四即將變成超新星,將大多數物質排入太空,進入生命盡頭。
  • 參宿四近期的亮度異常,難道真的要爆炸了嗎?
    科學家們注意到,獵戶座中最亮的恆星參宿四突然發生了亮度變化根據參宿四突然減小的光度。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。
  • 參宿四突然變亮 我們將肉眼看到超新星爆發?
    參宿四是一顆處於獵戶座的紅超巨星,也是冬季夜空中最亮的恆星之一。這兩天,關於參宿四發生了一件奇怪的事兒,它的亮度變得讓人捉摸不定,這意味著什麼呢? 公元1054年7月4日,清晨的東方,天空中突然出現了一顆非常耀眼的「客星」。
  • 哈勃發現了參宿四神秘變暗事件背後的秘密
    Wheatley)這種突然的變暗讓天文學家感到滿頭問號,他們爭先恐後地提出了許多或能解釋這種突發變化的理論。其中有一種理論是:一個面積巨大而低溫暗淡的「星點」覆蓋了參宿四可見表面的一片寬闊區域。但是,領導哈勃觀測研究的安德烈亞•杜普雷(Andrea Dupree)則提出,是塵埃雲遮擋了參宿四的一部分。
  • 哈勃發現了參宿四神秘變暗事件背後的秘密
    參宿四此次變暗的現象可以說是史無前例的,甚至達到了在地球上肉眼可見的程度,變暗開始於2019年10月,到2020年2月中旬的時候,這顆怪物巨星已經失去了它三分之二還要多的光彩。這幅四分圖描繪了快速演化的明亮紅超巨星參宿四的南部區域,在2019年末到2020年初可能突然變暗了幾個月。
  • 參宿四是在鬧著玩嗎
    從去年十月開始,關於參宿四即將發生超新星爆炸的猜測引起了廣大天文愛好者的關注。就在上周,美國一名學生在Twitter上發布了一則突發新聞,稱數據顯示了參宿四的變暗戛然而止,變為突然的亮度上升。圖為不同時間尺度下參宿四的亮度變化。大的時間尺度下,可以發現參宿四的亮度在一定範圍內波動,但在最近一段時間出現顯著的下降。