參宿四即將超新星爆發(fā)？

Sora

參宿四的質(zhì)量約是太陽(yáng)的18～19倍，半徑約是太陽(yáng)的1000倍

在過(guò)去的三個(gè)月中，獵戶座“肩膀”上的參宿四神秘地變暗了，只有不到正常亮度的一半，從而明顯改變了冬季夜空的“一大亮點(diǎn)”。

參宿四會(huì)爆炸嗎？

恒星的黃昏

參宿四，英文名為“Betelgeuse”，拜耳命名法中它的稱號(hào)是獵戶座α—這一般是某個(gè)星座中最亮的星的編號(hào)。但實(shí)際上，參宿四是一顆變星，它大部分時(shí)間內(nèi)比參宿七暗，只是因?yàn)樵谀承r(shí)候的“視星等”達(dá)到0.05等左右，比參宿七亮，才被命名為獵戶座α。

一直在收集有關(guān)參宿四數(shù)據(jù)的維拉諾瓦大學(xué)愛(ài)德華·圭南博士說(shuō)，在1月初，這顆恒星比以前觀測(cè)到的暗淡得多。該星已從天空中最亮恒星列表中的第7降至第21位。

參宿四的質(zhì)量約是太陽(yáng)的18～19倍，半徑約是太陽(yáng)的1000倍。如果放在太陽(yáng)的位置，它會(huì)吞沒(méi)水星、金星、地球、火星、小行星帶，還可能把木星也吞了。

2019年年底，紐約海頓天文館的館長(zhǎng)尼爾·戴格拉斯·泰森，發(fā)出了一項(xiàng)要求業(yè)余天文學(xué)家觀察和監(jiān)測(cè)參宿四亮度的請(qǐng)求。這一消息暗示，人們懷疑參宿四即將走向生命的黃昏。

沒(méi)人否認(rèn)，參宿四終會(huì)爆炸。參宿四是恒星演化最后階段中的紅色超巨星。它已經(jīng)花費(fèi)了數(shù)百萬(wàn)年的時(shí)間燃燒原始?xì)洌⑵滢D(zhuǎn)化為次輕的元素氦。氦正在燃燒成更重的元素。一旦恒星的核心變成堅(jiān)固的鐵，在接下來(lái)的10萬(wàn)年內(nèi)的某個(gè)時(shí)候，恒星將崩塌，然后在超新星爆發(fā)中留下黑洞。

上一次被人類觀測(cè)到的銀河系內(nèi)超新星爆發(fā)，是于1604年被觀測(cè)到的“開(kāi)普勒超新星”。

那將是一出好戲。參宿四距地球僅700光年，遠(yuǎn)到超新星爆發(fā)時(shí)人類不至于受到傷害，但足以令人產(chǎn)生深刻印象—它將像天空中的滿月一樣明亮。

虛驚一場(chǎng)？

從2019年10月開(kāi)始，參宿四一直在變暗。2020年2月2日公布的情況是：它已經(jīng)降到了1.6等左右。然而，此前幾天，它曾經(jīng)短暫變亮，一度令人們相信其“大限將至”。

天文學(xué)家說(shuō)，參宿四當(dāng)前的“變暗”狀態(tài)可能并沒(méi)有意味著生命的“終結(jié)”。眾所周知，衰老的恒星怪異無(wú)常，“咳”出的氣體和塵埃會(huì)掩蓋自身，或者隨著星核的發(fā)展變化而向內(nèi)飛濺。

即使是正常的恒星，亮度也會(huì)受到周期性波動(dòng)的影響。

參宿四也經(jīng)歷過(guò)起伏周期，而當(dāng)前事件最大的可能性，就是兩個(gè)周期重合了。泰森博士認(rèn)可“重合周期”是參宿四亮度急劇下降的最明智解釋。

盡管如此，他說(shuō)，令人驚訝的是沒(méi)人預(yù)測(cè)到這一點(diǎn)。泰森博士在一封電子郵件中寫道：“我們沒(méi)想到在短短幾個(gè)月內(nèi)會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)有長(zhǎng)有短的周期，同時(shí)出現(xiàn)最小值，而且沒(méi)有任何證據(jù)暗示它已經(jīng)達(dá)到了先前的最小值。”

另一位研究者認(rèn)為，一個(gè)“更無(wú)聊、但仍然非常具有可能性”的推測(cè)是，恒星只是噴射出一團(tuán)塵埃，暫時(shí)遮住了一些星光。

所以，沒(méi)人真正精確地知道參宿四會(huì)發(fā)生什么。天文學(xué)家?guī)缀鯖](méi)有關(guān)于恒星爆炸前行為的數(shù)據(jù)。超新星爆發(fā)很少見(jiàn)，它們通常都發(fā)生在遙遠(yuǎn)的恒星上，而這些恒星以前從未被注意到或被研究過(guò)。

前途未卜

然而，根據(jù)摩爾基金會(huì)科學(xué)項(xiàng)目首席計(jì)劃官、天文學(xué)家羅伯特·科什納的說(shuō)法，這里有一些線索。1987年人們?cè)邴溦軅愋窃浦邪l(fā)現(xiàn)了具有超新星爆發(fā)動(dòng)作的恒星。更遙遠(yuǎn)星系中的恒星數(shù)據(jù)表明，恒星在爆炸之前的幾年、數(shù)十年和幾個(gè)世紀(jì)中，就已經(jīng)失去了質(zhì)量。

不過(guò)，目前這些線索依然無(wú)法指導(dǎo)我們猜測(cè)參宿四的命運(yùn)。

參宿四是一顆紅超巨星，它在核心把可以用來(lái)聚變的氫都聚變?yōu)楹ぶ螅瑫?huì)依次進(jìn)行更高難度的聚變反應(yīng)，比如把氦變?yōu)樘迹钡桨压杈圩優(yōu)殍F—一系列反應(yīng)相當(dāng)復(fù)雜。

一旦硅聚變完成后，超新星就立即在此后幾秒內(nèi)爆發(fā)。也就是說(shuō)，這類恒星就是在鐵核心積累到足夠大時(shí)就突然向內(nèi)塌縮，硅聚變同時(shí)停止，然后發(fā)生超新星爆發(fā)。

對(duì)于參宿四這樣的恒星，氫聚變?yōu)楹さ臅r(shí)間可以持續(xù)幾百萬(wàn)年，但硅聚變?yōu)殍F的過(guò)程非常短—以小時(shí)來(lái)計(jì)算。因此，幾乎所有天文學(xué)家都指出，以小時(shí)計(jì)算的硅聚變階段，顯然不可能導(dǎo)致恒星持續(xù)幾十天變暗。

加州大學(xué)伯克利分校的天文學(xué)家阿列克謝·菲利彭科說(shuō)：“請(qǐng)不要屏住呼吸等待大爆炸，除非你能持續(xù)屏住呼吸十萬(wàn)年。”

現(xiàn)在全世界都在觀察參宿四。即使2020年它不會(huì)爆炸，天文學(xué)家也必須研究紅超巨星在接近死亡之時(shí)的行為和演化方式。

假如參宿四爆炸為超新星，我們將見(jiàn)證一次壯觀的銀河系內(nèi)的超新星爆發(fā)。上一次被人類觀測(cè)到的銀河系內(nèi)超新星爆發(fā)，是于1604年被觀測(cè)到的“開(kāi)普勒超新星”。那時(shí)，清朝還沒(méi)有建立。