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危险的参宿四:比太阳大15亿倍,随时能爆炸?科学家给出了时间

猎户座可能是很多朋友认识的第一个星座,因为它在冬季夜空的地位比北斗七星都要明显得多,抬头就能看到它的存在!

而在猎户座肩膀上的那颗参宿四留给大家的印象一定是最深刻的,这颗发出橙黄色耀眼光芒的恒星已经到了行将就木的时刻,未来迎接它的是宇宙中最灿烂的爆炸,而在2019~2020年诡异变光的事件,曾经一度让天文学家感到非常困惑,但现在一篇在《自然》上的论文揭开了存在已久的谜团!

参宿四:一颗行将就木的恒星

参宿四是一颗质量大约是太阳18-19倍的恒星,与大家想象的不一样,对于恒星这种天体,质量越大燃烧速度就越快,因为它的能量来自引力坍缩产生的高温高压内核,而更大的质量会让内核温度更高,因此其氢聚变的速度也就越快,而且足够的高的温度会让元素从氢之后的氦一直聚变到铁!

但从氦聚变开始后恒星就会离开主序带,逐渐变成一颗红巨星!这是因为氦的燃烧尽管要更高温,但也要比氢更剧烈,因此外壳逐渐膨胀形成红巨星乃至超巨星,而像参宿四这样的恒星,当前的直径已经达到了太阳的1180倍,其体积则是太阳的16亿倍左右!

不过参宿四的大小和亮度均会发生改变,这一点赫歇尔早在几百年前就发现了,这表示它已经非常不稳定,未来随时可能发生超新星爆发!

之所以会超新星爆发是因为恒星的质量注定的,只有8-10倍以上质量的恒星才有“资格”发生超新星爆发,上文中称参宿四内核会聚变到铁,之后将会突然停止,然后外壳会在强大的以引力作用下坍缩,引发核致坍缩超新星爆发,其能量比太阳终其一生释放的能量还要强得多!

超新星爆发是宇宙中最为剧烈的能量释放事件之一!

参宿四的诡异变光时刻:究竟是怎么造成的?

正当科学家担心参宿四究竟何时会爆发时,在2019-2020年间,参宿四发生了诡异的光变,这是几百年以来参宿四亮度的至暗时刻,这究竟是不是即将超新星爆发的标志?这个问题科学家也不知道,因为超新星模型极其复杂,科学家设置的模型大都不会爆,但宇宙中却处处存在超新星!

因此这次参宿四的亮度变化引发了科学家的大量关注,同时也牵动了无数天文爱好者的心,毕竟大家都有意在有生之年观看一次“近距离”超新星爆发,在2020年3月份之后,参宿四又逐渐恢复了正常亮度,让坐等超新星爆发的爱好者大失所望!

究竟是什么原因导致变光?

法国巴黎天文台和比利时鲁汶大学的 Montargès的团队在2019年底时就将ESO(欧洲南方天文台)的VLT(位于智利北部的甚大阵列望远镜)指向了猎户座的参宿四, 取得了极其精细的图像,与更早和更晚一些恢复正常亮度的参宿四(这课变星周期不一,一般达数年)对比后认为,这是恒星抛射的大量物质冷却后表面冷却所致。

鲁汶大学的艾米丽・坎农 (Emily Cannon) 称“从演化末期恒星中排出的尘埃,例如我们刚刚目睹的大量恒星物质抛射,可能会成为类地行星和生命的基石。”

参宿四未来什么时候会爆炸?科学家给出时间

尽管科学家解释了参宿四光变的原因,但它的超新星爆发风险仍然存在,而且随着时间的增加可能会越来越高,因此各位在有生之年内“近距离”看到超新星爆发仍然是可能的,只是了解天文的朋友都知道,这个所谓的即将爆发和随时爆发,指的是参宿四在未来百万至千万年内随时爆发!

因为天文意义上的随时,可不是以人类生命周期计时的!但问题是,也许参宿四早已经爆发了,它距离地球大约600多光年,也许明天超新星爆发的光就到了呢?

但科学家还是要给大家泼一瓢冷水,澳大利亚国立大学(ANU)的梅里迪斯・乔伊斯(Meridith Joyce)博士领导一个团队对参宿四诡异的光变也进行了非常深入的研究,他认为参宿四尽管在209-2020年间出现了亮度急剧变化,但仍然可能还处在红巨星中的氦燃烧早期阶段,距离超新星爆发还早!

未来的猎户座?

搞了半天,参宿四居然还在红巨星的早期阶段,未来它将变得更大?现在都已经是15亿倍了,未来到底有多大?这倒是一个极佳的看点!