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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?