人类此刻孔殷地期盼着在天空中发生一件大事,那就是一颗肉眼可见的恒星发生爆炸,也就是我们常说的超新星爆发。
我们在汗青上曾经有记录过,在天空华夏本没有恒星的处所,俄然呈现了一颗恒星,它的亮度甚至跨越了天空中的任何一颗星星,然后在几个月后逐渐变暗,直到消逝不见,再也没有呈现过。
这些事务别离发生在了185年、393年、1006年、1054年、1572年和1604年,此刻人类经由过程千里镜都已经找到了这些恒星爆发留下的残骸,它们距离地球都在几千光年之外。
此中1604年的此次超新星事务是开普勒发现记录的,所以也称之为开普勒超新星,发生在距离地球1.3万光年之外,这也是人类最后一次肉眼所见的恒星爆炸事务。
到今天已颠末去了400年,人类再也没有看到超新星,更为让我们感应遗憾的是,天文千里镜在1906年被发现出来今后,履历了一百多年的成长到了今天,人类已经拥有了前所未有的视野。
此刻的地面天文台、轨道天文台很是的进步前辈,可以看到遥远天体良多的细节;例如我们引觉得傲的哈勃太空千里镜,在本年底还会发射哈勃的继任者韦伯千里镜。
并且从上个宿世纪五十年月之后,我们已经领会了恒星运行、演化的纪律,人类已经筹办的半斤八两充实了,所以我们急需一颗恒星发生爆炸,来验证我们的理论是否准确,让可以我们以更清楚的视角一睹恒星灭亡时的疯狂。
相信,发生在今天的超决定信念爆发事务所带来的颤动效应,将是本宿世纪最大的天文事务,不亚于我们对黑洞汗青上的第一次当作像。
那么银河系中有没有超新星的候选者呢?
相信大师城市想到距离地球640光年,20倍太阳质量、半径90倍、体积7亿倍的红超巨星:参宿四。
简单的说数据您可能无法半斤八两它的庞大,举个例子,若是把参宿四搬到太阳的位置上,那么它会延长到木星的轨道上,将木星吞噬。此刻知道它有多大了吧。
参宿四是猎户座左肩上的一颗恒星,猎户座是海说神聊半球的冬季星座,此刻太阳落山今后,您就可以在南方的天空中,快速的找到它。
左肩上的恒星就是参宿四,肉眼都可以看见它相对于其他恒星微微发红。
那么人们为什么会认为参宿四将近炸了?
参宿四形当作的时候并不长,大约在1000万年以前,比太阳年青了很多,太阳有45亿年的汗青,因为它的质量很是庞大,导致了它耗损焦点氢的速度是太阳的2000倍,那么它的耗尽焦点氢的时候也就是太阳的1/2000。
所以参宿四此刻已经耗尽了焦点的氢元素,离开的本家儿序星的阶段。焦点生当作聚积的氦核缩短,可以必定的是它已经进行了三个氦到碳的聚变;
因为输出能量的急剧增添,导致了焦点之外的物质被吹散膨胀,将参宿四酿成了红巨星,此刻它概况的温度很是低只有3500K,比太阳低了一半,这是恒星变为超新星的第一步。
所以我们认为它有可能变为下一个超新星。
不仅如斯,参宿四在2019年底的时辰还发生了一件大事。它的亮度降低了35%,以前它的亮度在天空中可以排进前十,但2019年12月之后,它的名次失落到了25名。
上图是统一个千里镜拍摄到的参宿四,可以看出右边的参宿四下半部门被什么工具遮盖住了,导致了它的亮度急剧下降。
参宿四作为一颗红超巨星,固然质量很大,但焦点之外的物质很是的弥散,密度比太阳还要低,引力和辐射压力之间的不服衡导致了参宿四的光球层会周期性的膨胀和缩短。
所以参宿四自己就是一颗变星,亮度可以周期性的转变。
上图就是近几十年来参宿四的亮度转变,可是2019年末,也就是2020年头它的亮度转变很是大,俄然的变暗,然后亮度又迟缓的上升,科学家估量参宿四的亮度回到前十大约会在2021年,最迟2023年摆布。
亮度的猛烈转变,让人们感觉是不是它的焦点呈现了问题,是不是要熄灭了,是不是要爆炸了?
天文学家并不这么认为。
因为焦点呈现问题导致的亮度转变,周期会很是长,并不会在短时候内被我们不雅察到亮度变暗又变亮。
原因是焦点处发生的光子要达到光球层,并不是沿着直线以光速在往外飞,而是光子在往别传播的过程中,会与致密的带电粒子发生频仍的碰撞,导致光子被散射到随机的偏向上。
所以光子从焦点往外走的路径长短常复杂的,称为光子的随机安步。在太阳中一个光在想要从焦点走到光球层,至少需要10万年的时候。
参宿四的带电粒子密度低,光子发生碰撞的几率也低,但也需要上万年的时候才能达到参宿四的概况。
所以说,参宿四焦点发生了问题呈现的光度转变导致恒星概况亮度降低,我们需要期待上万年的时候才能看到,而焦点亮度再次回升,我们也需要再期待上万年的时候才能看到。
是以参宿四在数个月内发生的亮度转变其实跟焦点是没有任何干系的,我们看到的现象只是发生在光球层,或者光球层以外的处所。
那么到底发生了什么导致参宿四变暗?
天文学家确认了参宿四变暗的原因是因为简单的光线遮挡导致的。
因为它在几百年前或者是几千年前,喷射出来了大量的气体和尘埃,弥散到了四周的星际空间中,这些物质冷却今后,酿成不透光的物质挡在了它与地球中心,导致了我们在2019年12月发现了参宿四亮度变暗。
等这些尘埃物质散去,参宿四的亮度就会回到正常程度的波动之中。
所以参宿四亮度的转变并不会告诉我们它会不会爆炸,什么时辰爆炸,独一可以确定它何时会爆发的身分是,在其焦点此刻的聚变进行到了何种境界。
所以我们需要确定它今朝是在燃烧氦?燃烧碳?燃烧氖?燃烧氧?燃烧硅?只有当它焦点的可聚变材料耗尽,只留下了铁、镍和钴的时辰,参宿四才会爆炸。
若是它的焦点此刻还在燃烧氦的话,那至少还得10万年,若是燃烧碳那可能只需要几千年,剩下的燃烧速度会越来越快,可以忽略不计。
但不幸的是,比来澳大利亚国立大学的一个研究小组,他们经由过程恒星演化、流体力学和数学建模阐发了参宿四,得出结论是它正处在燃烧氦的阶段,所以说至少还得10万年的时候。
是以我们今生是无望看到参宿四爆炸了。
总结
从今朝的环境来看,参宿四还能活很长一段时候,但将来它也难逃爆炸的厄运,等这一天到来的时辰,猎户座左肩上的这颗恒星的亮度将达到天空中满月的亮度,很是敞亮。
因为它距离地球稀有百光年,它的爆炸并不会给我们造当作任何影响,反而会因为距离不远不近当作为将来人类研究超新星最好的一个样本。







