奇怪的超巨星參宿四正在變亮,它會(huì)變成超新星嗎?
作者:焦點(diǎn) 來(lái)源:休閑 瀏覽: 【大 中 小】 發(fā)布時(shí)間:2025-12-03 22:54:39 評(píng)論數(shù):

參宿四是一顆紅巨星,位于獵戶座左肩。參宿超新上海外圍(外圍預(yù)約)外圍女聯(lián)系方式(電話微信189-4469-7302)一二線熱門(mén)城市上門(mén)(圖片鳴謝:Alan Dyer/VW PICS/環(huán)球圖像集團(tuán)via Getty Images)
(神秘的正變地球uux.cn)據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)(Tereza Pultarova):夜空中最亮的恒星之一變得越來(lái)越亮,引發(fā)人們猜測(cè)它可能很快會(huì)爆炸成為超新星。變成我們真的奇怪應(yīng)該期待如此耀眼的天體奇觀嗎?
討論中的恒星是參宿四,一顆巨大的巨星略帶紅色的恒星,位于不可錯(cuò)過(guò)的參宿超新獵戶座左肩。參宿四距離地球大約650光年,正變通常是變成夜空中第十亮的恒星。然而,奇怪根據(jù)追蹤該恒星行為的巨星Twitter賬戶參宿四狀態(tài),自4月初以來(lái),參宿超新該恒星已攀升至第七位,正變目前的變成亮度超過(guò)其“正常”亮度的140%。
參宿四是一顆紅巨星,這顆巨大的恒星已經(jīng)燃盡了其核心的所有氫燃料,并膨脹了數(shù)百倍,超出了它最初的外殼。天文學(xué)家認(rèn)為,這顆恒星現(xiàn)在正在將氦融合成碳和氧,這是恒星生命中持續(xù)幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)年的一個(gè)階段,是上海外圍(外圍預(yù)約)外圍女聯(lián)系方式(電話微信189-4469-7302)一二線熱門(mén)城市上門(mén)恒星在超新星爆炸中滅亡的前一個(gè)階段。參宿四最近的古怪行為可以追溯到2019年,這讓一些人猜測(cè),它壯觀的死亡時(shí)刻可能就在附近。如果參宿四爆炸,這將是400多年來(lái)最近的一次超新星爆炸,它將如此明亮,甚至在白天也能看到。
大變暗
參宿四是一顆變星,以明亮和暗淡周期之間的規(guī)則振蕩而聞名。100多年來(lái),天文學(xué)家觀察到參宿四每400天變亮一次,然后亮度下降到峰值的一半左右,然后又變亮。但在2019年12月,這顆恒星出人意料地變暗,比以往任何時(shí)候都更暗,比通常最暗的亮度低2.5倍。這一事件的起因被稱(chēng)為“大變暗”,后來(lái)被追溯到恒星內(nèi)部物質(zhì)的大量排出,產(chǎn)生了巨大的塵埃云,隨后遮蔽了我們對(duì)恒星的觀察。
壽命終止
盡管參宿四已經(jīng)恢復(fù)了它通常的亮度,但自從大變暗以來(lái),這顆恒星已經(jīng)完全不是它原來(lái)的樣子了。它400天的亮度振蕩周期已經(jīng)減半至200天,除此之外,這顆恒星現(xiàn)在似乎正在經(jīng)歷讓天空觀察者興奮的額外變亮。然而,Space.com采訪的天文學(xué)家們正在降低對(duì)超新星的預(yù)期。
哈佛大學(xué)理論天體物理學(xué)博士后摩根·麥克勞德(Morgan MacLeod)告訴Space.com:“我們最好的模型表明,參宿四正處于其核心燃燒氦成為碳和氧的階段,”他是最近一項(xiàng)關(guān)于參宿四大變暗研究的主要作者。“這意味著,如果這些模型是正確的,離爆炸還有幾萬(wàn)年甚至十萬(wàn)年的時(shí)間。”
麥克勞德解釋說(shuō),當(dāng)恒星耗盡氫并開(kāi)始在其核心融合氦時(shí),其正常壽命就會(huì)結(jié)束,而作為紅巨星的擴(kuò)展壽命會(huì)持續(xù)到氦燃燒階段之后。隨著氦的消失,恒星將通過(guò)燃燒碳和氧生成氖和鎂,然后燃燒成硅來(lái)維持自身。最終,恒星的核心充滿了鐵。這就是煙火開(kāi)始的時(shí)候。
“給鐵原子添加氦核實(shí)際上是提取能量,而不是釋放能量,”麥克勞德說(shuō)。“所以突然間,恒星的中心開(kāi)始吸收能量,而不是釋放巨大能量的反應(yīng)。當(dāng)這種變化發(fā)生時(shí),恒星的中心會(huì)從內(nèi)向外塌縮,這就導(dǎo)致了我們所說(shuō)的核心塌縮超新星。”

凹凸不平的參宿四是已知最大的恒星之一。這里可以通過(guò)智利的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列看到它。(圖片鳴謝:阿爾瑪(埃索/納奧伊/NRAO)/e·奧格曼/p·克韋拉)
恒星死亡的時(shí)間表
雖然恒星生命中的氫燃燒階段可以持續(xù)數(shù)十億年,但隨后的每個(gè)階段都越來(lái)越短。
“氦燃燒階段長(zhǎng)達(dá)幾十萬(wàn)年,”米格爾·蒙塔格斯告訴Space,他是巴黎天文臺(tái)空間研究和天體物理儀器實(shí)驗(yàn)室的天文學(xué)家,也是歐洲研究參宿四的主要專(zhuān)家之一。
“然后下一個(gè)階段會(huì)持續(xù)一萬(wàn)年,然后幾千年,然后是一個(gè)世紀(jì),最后一個(gè)階段只是爆炸前的幾天和幾小時(shí)。”
像麥克勞德一樣,蒙塔格斯認(rèn)為參宿四還有幾千年的壽命,而且對(duì)最近意外的光亮并不關(guān)心。事實(shí)上,這顆恒星以前也曾如此明亮,他說(shuō),盡管只是短暫的時(shí)間。
“如果我們將當(dāng)前的變亮與大變暗進(jìn)行比較,它真的可以忽略不計(jì),”蒙塔格說(shuō)。“在大變暗期間,星等(恒星亮度的一種度量,與可見(jiàn)光亮度成對(duì)數(shù)反比)從0.8下降到1.75。另一方面,通常的峰值亮度約為0.3,而現(xiàn)在我們只有0.1左右。”
恢復(fù)正常
在5月16日發(fā)布在在線知識(shí)庫(kù)Arxiv上的論文中,麥克勞德和他的同事們沒(méi)有預(yù)期會(huì)出現(xiàn)超新星,而是預(yù)測(cè)參宿四將在未來(lái)5到10年內(nèi)恢復(fù)正常,將其變亮和變暗的周期放緩至正常的400天。
“我們認(rèn)為周期持續(xù)時(shí)間的變化與導(dǎo)致大變暗的事件有關(guān),”麥克勞德說(shuō)。“我們認(rèn)為,在變暗之前,恒星內(nèi)部破裂的巨大氣泡導(dǎo)致恒星的外殼和內(nèi)部向相反的方向移動(dòng),因此,恒星現(xiàn)在的脈動(dòng)速度是正常周期的兩倍。”
參宿四是一顆巨大的恒星。如果我們把它放在太陽(yáng)系的中心,它會(huì)一直延伸到木星。這顆恒星的大小,加上它在我們銀河系中的位置,使得天文學(xué)家能夠比大多數(shù)恒星更詳細(xì)地研究參宿四。
麥克勞德說(shuō):“除了我們的太陽(yáng),大多數(shù)恒星根本無(wú)法進(jìn)行任何細(xì)節(jié)的研究。”“我們只把它們看作點(diǎn)光源。但是參宿四足夠大,我們可以用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和射電望遠(yuǎn)鏡來(lái)分辨它。”

這些圖像揭示了一個(gè)非常不同于我們太陽(yáng)的驚人天體。參宿四不是一個(gè)光滑的超高溫等離子體球體,而是一團(tuán)沸騰的氣泡,其中一些氣泡有一顆小恒星那么大。巨大的熾熱物質(zhì)從參宿四的核心上升到表面,然后冷卻并消失在內(nèi)部。這就像大劑量類(lèi)固醇下的太陽(yáng)周期。每隔幾個(gè)世紀(jì),參宿四就會(huì)噴出一個(gè)巨大的氣泡,隨之而來(lái)的是一次巨大的變暗。但這一切并不意味著這顆恒星即將爆炸。當(dāng)然,除非天文學(xué)家的假設(shè)是錯(cuò)誤的。參宿四在2019年末和2020年初的大變暗完全出乎意料。(圖片來(lái)源:ESO/M. Montargès等人)
如果參宿四將要變成超新星,我們會(huì)知道嗎?
由于我們最好的望遠(yuǎn)鏡的能力,天文學(xué)家可以很好地看到參宿四外層發(fā)生的事情,以至于他們可以測(cè)量恒星大氣的化學(xué)成分。然而,他們無(wú)法知道恒星核心內(nèi)部到底發(fā)生了什么。真的是燒氦氣嗎?還是已經(jīng)轉(zhuǎn)而融合碳了?如果是這樣,我們?cè)趺粗溃?br>蒙塔格說(shuō),我們對(duì)參宿四的許多假設(shè)來(lái)自我們對(duì)其他紅巨星的觀察。例如,另一個(gè)被稱(chēng)為VY CMa的銀河系紅巨星,距離地球3900光年,位于犬星座,被認(rèn)為比畢宿五更接近它的死亡時(shí)刻。但與明亮的參宿四不同,在過(guò)去的100年里,這顆恒星一直在變暗。
“一百年前,VY CMa曾經(jīng)是肉眼可見(jiàn)的,”Montargès說(shuō),“但是它排出了如此多的物質(zhì),以至于我們現(xiàn)在只能在紅外線下才能看到它。當(dāng)恒星接近超新星爆發(fā)時(shí),我們預(yù)期會(huì)看到這種物質(zhì)的排出。VY CMa已經(jīng)去除了大約60%的原始物質(zhì),而參宿四仍然有95%的原始物質(zhì)
這位天文學(xué)家補(bǔ)充說(shuō),根據(jù)歷史記錄,直到2000年前,參宿四曾被描述為一顆黃色的星星,當(dāng)時(shí)詩(shī)人開(kāi)始將其描述為紅色。蒙塔格認(rèn)為,這可能表明參宿四只是處于紅巨星的早期階段。
第二個(gè)太陽(yáng)
但是蒙塔格斯理解人們對(duì)參宿四可能死亡的興奮。當(dāng)這顆恒星最終爆炸時(shí),它會(huì)成為幾個(gè)月的頭條新聞。
“當(dāng)它發(fā)生時(shí),這顆恒星將變得像滿月一樣明亮,只是它將集中在一個(gè)點(diǎn)上,”蒙塔杰說(shuō)。“在大約兩個(gè)月的時(shí)間里,它將會(huì)非常明亮,如果你關(guān)閉一個(gè)城市的所有燈,并且沒(méi)有云,你將能夠在超新星的光線下閱讀一本書(shū)。它將會(huì)非常明亮,在白天也能看得見(jiàn)。白天會(huì)有另一顆星星在天空中閃耀。”
幸運(yùn)的是,雖然參宿四離地球很近,但它離地球太遠(yuǎn)了,所以它的爆炸不會(huì)對(duì)我們?cè)斐晌kU(xiǎn)。據(jù)EarthSky報(bào)道,天文學(xué)家認(rèn)為,一顆巨星必須在距離我們星球160光年的范圍內(nèi)爆炸,我們才能感受到爆炸的影響。
銀河系中已知的最后一顆爆發(fā)的超新星是SN 1604,也被稱(chēng)為開(kāi)普勒超新星。它是以天文學(xué)家約翰尼斯·開(kāi)普勒的名字命名的,他在他的書(shū)《新星》中描述了它
根據(jù)歷史記錄,這顆超新星距離地球的距離是參宿四的30倍,在白天的三個(gè)多星期里仍然可見(jiàn)。
蒙塔格預(yù)計(jì)參宿四將很快回到它的極限范圍內(nèi)。在接下來(lái)的幾個(gè)月里,這顆恒星將看不到,因?yàn)樗x太陽(yáng)太近了。天文學(xué)家將不得不等到夏末來(lái)檢查它的進(jìn)展。
“如果到了9月,它仍然像現(xiàn)在一樣亮,或者更亮,那么我們應(yīng)該開(kāi)始想知道發(fā)生了什么,”蒙塔杰說(shuō)。“但從我的角度來(lái)看,我不認(rèn)為現(xiàn)階段它有那么有趣。”
