参宿四要变超新星了?科学家:参宿四变暗前,或遭强大冲击波击穿

原标题:参宿四要变超新星了?科学家:参宿四变暗前,或遭强大冲击波击穿

超新星爆发,是科学家预测十几种可能灭绝人类灾难中的一种。因为它爆炸的时候会释放出大量的高能伽马射线,能够杀死一定范围的宇宙生命,比如地球4.5亿年前的奥陶纪生物大灭绝可能就是伽马射线暴造成。那么在我们的银河系中,有没有会发生超新星爆发的候选者呢?

答案是肯定的,那就是位于猎户座肩部的参宿四(Betelgeuse)。这颗恒星距离我们大约643光年,所以现在我们能看到的关于参宿四的情况都发生在 643年前。但从天文学的角度来看,643光年仍然在我们的恒星附近。

同时参宿四不仅一颗老化的红超巨星,还是是一颗著名的“变星”——通常随着时间的推移亮度会发生缓慢的变化。然而,在2019年底,它神秘地变暗了近三分之二,但到2020年4月又恢复了正常亮度。这种亮度的突然变化是前所未有的,因此天文学家对这种奇怪现象感到非常困惑,并提出了一些解释。

1.参宿四会超新星爆发吗?

首先一点,参宿四真的很大,它是除了我们太阳之外,第一颗可以直接详细描绘其表面的恒星。

根据科学家的观测,参宿四的质量是太阳的12倍,半径是太阳半径的 764 倍。不过这里需要说明一点,参宿四的半径很难计算,主要是因为红超巨星更像是恒星的“云”,而不是类似太阳这样的球体,而且参宿四的表面还具有延伸数亿公里的凸起。尽管参宿四的半径比最初计算(半径约为太阳900倍)要小得多,但如果将它搬到太阳的位置上,它的表面边缘仍会越过火星进入小行星带。

另外像参宿四这样的红超巨星,实际上是大质量恒星演化末期的表象。这是因为恒星质量愈大,寿命愈短,反之亦然。所以参宿四只存在了1千万年,其内核现在燃烧的是氦气而不是氢气,现已迈出了变成超新星的第一步。而像太阳这类型的小恒星,寿命能达到100亿年。当然,这只是我们通过观测其它小恒星估算的数字,我们的太阳真实寿命有多长没有确切数字。

因此当参宿四的明亮度在2019年底到2020年初降至历史最低点时,考虑到参宿四的大小和平均光度,许多科学家怀疑这颗恒星很可能很快就会变成超新星。

但用恒星术语来说,“很快”可能是未来 100000 年内的任何时间。我们将得到的唯一警告是来自中微子的爆发。在可见爆炸之前的几个小时内,数以百万计的这些高能粒子将降落在我们遍布全球的中微子探测器。在一周的过程中,超新星会变得更亮,在两周内达到满月亮度的峰值。然后它会在下个月变暗到大约半月亮度。它会在那里停留几个月,然后开始明显变暗,直到它在爆炸后的两年内从我们的肉眼中消失,可以说是相当戏剧性的死亡。

2.参宿四:基操勿6皆坐!

如前所述,参宿四是一颗变星。它高度不稳定,大量活动导致亮度变化。恒星也会行星一样有类似火山爆发的事件。这些事件将大量热物质或巨大的尘埃云喷射到太空,使我们的视野蒙上阴影或短暂地增强了亮度。而最近发表在《自然天文学》的一项研究指出,日本的一颗气象卫星“Himawari-8”观测数据证实,参宿四的极端变暗事件原因是恒星的周期性变化与突然释放的尘埃相结合

据悉,Himawari-8 自 2014 年以来一直处于地球静止轨道,而且恰好每两天拍摄一次参宿四的图像。其在2017年至2021年的观测数据显示,参宿四的温度下降了约 140 °C(252 F°),原因是参宿四周围的水分子和许多其他尘埃成分导致

这些数据支持了早期的理论,即变暗是由尘埃云引起的。天文学家现在认为,这颗恒星在 2019 年末的某个时候喷出了一团气体。不久之后,参宿四冷却了,这是调节恒星的规律的变亮和变暗循环的一部分。然后气体也冷却,凝结成一团尘埃。这些正常的冷却和尘埃云一起切断了从地球上看到的光,制造出参宿四的冷却程度超出预期的错觉。

3.变暗之前,参宿四爆发神秘冲击波!

尽管有证据表明,尘埃最有可能是参宿四变暗的罪魁祸首,但还是存在很大疑问。

由麻省理工学院的射电天文学家林恩·马修斯(Lynn Matthews )和哈佛大学史密森尼天体物理中心的天体物理中心副主任安德烈·杜普里(Andrea Dupree)领导的团队根据Karl G. Jansky 甚大阵列(VLA)对参宿四的观测结果表明,这颗恒星在极端变暗过程中的实际亮度,比之前公布的 1996 年至 2004 年间的观测时期暗约 20%,并且比之前的大气半经验模型预测的温度低>1200 K。而从这颗恒星表面亮度分布来看,不存在尘埃云遮盖的迹象。

那么这一切意味着什么呢?团队并不清楚,但他们大胆推测:冲击波可能导致了极端变暗。参宿四在2018年2月和2019年1月经历了连续的冲击波,其中最初的冲击波放大了第二次冲击波,击穿了参宿四。冲击波导致这颗恒星的密度及温度发生变化,从而变暗;冲击波平息后,亮度恢复。至于是什么原因造成如此强大的冲击波,团队倾向于来自恒星的脉动(膨胀收缩)。

4.外星人?

如果一艘外星飞船正在遮蔽我们对参宿四的看法,相信很多人会感到兴奋。笔者个人相信银河系的其他地方也有生命,而且中大型的宇宙飞船是立足星际宇宙的根本,毕竟真理只在大炮的射程之内。但笔者对这个想法高度怀疑,如果有古怪的理论家发表相关论文,那将是一个令人愉快和可怕的惊喜。

结语:

毫无疑问,参宿四已是注定会进行超新星爆发的了,但关键是在什么时候?可能在我们的有生之年,也有可能永远不知道。事实上,距离地球约7500光年外有一颗质量为太阳150倍的超巨星“海山二”,由于它的极其不稳定,科学家预测这家伙可能随时发生一场强烈的超新星爆炸……返回搜狐,查看更多

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