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参宿四极有可能产生超新星大爆发

参宿四是猎户座的红色超级巨星,也是冬夜空中最亮的恒星之一。在过去的两天里,关于参宿四发生了一件奇怪的事情,它的亮度变得难以捉摸,这意味着什么?

公元105474日,在清晨的东方,一颗非常耀眼的客星突然出现在天空中。客星非常壮观。根据《宋会》等古籍的记载,在最初的20天里,它不仅可以在白天看到(根据现有的推断,视觉亮度可能达到-7-4.5等),而且在晚上也很耀眼。尽管亮度变暗了近两年。

在中国古代,客星可能意味着彗星或超新星爆发,而前者往往意味着不祥,所以这颗客星的出现一定引起了很大的恐慌。如今,天文学的进步使我们对许多古代天象记录有了更合理和科学的理解。在过去的100年里,天文学家通过大型天文观测设备重新观察了该地区,并确认1000多年前的客星实际上是一颗超新星爆发。它的中心产生了一颗脉冲星,外面形成了一个非常美丽的星云,因为它看起来像螃蟹,所以它被命名为蟹星云。

从那时起,又有几颗肉眼可见的超新星被记录下来。在望远镜发明的前四年,银河系中肉眼可见的最新超新星是1605年爆发的开普勒超新星。在历史记录中,只有8颗肉眼可见的超新星,数量非常罕见。然而,在强大的天文望远镜的帮助下,在计算机的帮助下,我们现在可以很容易地找到宇宙中远离我们的超新星爆发。然而,像1054年这样明亮的超新星爆发从未再次出现过。

参宿四是猎户座的红色超级巨星。它是冬季夜空中最亮的恒星之一(夜空中最亮的恒星通常排名第11位),肉眼很容易看到。它与大狗座的天狼星和小狗座的南河三星一起形成了著名的冬季大三角形。参宿四的质量是太阳的12倍左右。如果把它放在太阳的位置,它的外缘将延伸到火星轨道,甚至到达木星附近。它比太阳重,所以一方面,它有更多的燃料,比太阳更明亮;另一方面,由于燃料消耗太快,它的寿命也更短。太阳的寿命约为100亿年,现在即将超过一半。参宿四的寿命约为1000万年。观察表明,它很可能已经走到了生命的尽头。

201910月以来,参宿四的亮度发生了非常奇怪的变化。天文学家首先观察到其亮度持续变暗,达到近一个世纪最弱的时刻(视觉亮度从0.5降至1.5,使全天最亮排名前20),最近几天突然变亮(考虑到测量误差,亮度需要进一步确认),这让每个人猜测:会是参宿四爆炸的时刻即将到来吗?有些人猜测这颗星很可能会爆发超新星,有些人甚至说这颗星实际上已经爆炸了,只是因为距离很远,只有几百年才能传播到地球,所以我们还没有看到。这些说法引起了全球天文爱好者和公众的高度关注。

关于恒星变亮变暗现象的原因仍有不同的争论。一个可能的原因是的物质在加热过程中产生对流,导致恒星表面出现热点。一些热点会喷射到太空中,在恒星表面留下相对较冷和较暗的区域,使其看起来更暗。然而,对于红色超级巨星参宿四来说,它本身有一个准周期性的亮度变化,所以一些天文学家认为,最近观察到的亮度变化是由恒星内部自然的周期性变化引起的。当参宿四的亮度下降时,预测它将再次变亮,因此亮度变化可能与超新星的爆发无关。

事实上,除了参宿四的亮度变化外,天文学家还观察了许多其他恒星的亮度变化。最著名的是海山二系统的亮度变化。它是一个距离地球约7500光年的双星系统,包括一颗高光度蓝变星,最初质量为150250太阳,并向周围抛射了30倍的太阳质量物质。

另一颗是沃尔夫-拉叶星,太阳质量是30倍。起初,它是一个四等星系统。1837年,该系统突然变亮,亮度甚至超过了参宿七。其中,蓝变星开始了所谓的大喷发时期。1843311日至14日,这颗恒星曾成为全天仅次于天狼星的第二颗明亮恒星。然后它变暗了,直到1856年它变暗了,肉眼再也看不见了。从那时起,它在1892年和1940年发生了两次小爆发,这曾经使恒星肉眼可见。据估计,高光蓝变星将在1000年内爆炸并产生超新星。因为恒星的质量很高,而且它在双星系统中有很多因素会影响最终亮度。根据现有理论,可能会产生超亮超新星或比一般更暗的超新星。

参宿四而言,根据现有的研究,参宿四注定要在未来很快成为一颗超新星。但用天文术语来说,快可能意味着从今天到10万年后的任何时候。你可能会想,为什么现代科学理论如此准确,天文学家仍然无法准确预测恒星爆发的时间?这是因为恒星的内部结构非常复杂,存在许多不确定性。事实上,一颗高质量的恒星如何在其生命末期演变成一颗超新星是一个困惑天文学家很长一段时间的问题。尽管近年来取得了很多进展,但仍有太多的问题无法准确回答。正如一些天文学家所说,没有谁能准确预测参宿四何时成为超新星爆发。

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