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危險的參宿四:比太陽大15億倍,隨時可能爆炸?科學家給出了時間
2023/04/30

獵戶座可能是很多朋友認識的第一個星座,因為它在冬季夜空的地位比北斗七星都要明顯得多,抬頭就能看到它的存在!

而在獵戶座肩膀上的那顆參宿四留給大家的印象一定是最深刻的,這顆發出橙黃色耀眼光芒的恒星已經到了行將就木的時刻,未來迎接它的是宇宙中最燦爛的爆炸,而在2019~2020年詭異變光的事件,曾經一度讓天文學家感到非常困惑,但現在一篇在《自然》上的論文揭開了存在已久的謎團!

參宿四:一顆行將就木的恒星

參宿四是一顆質量大約是太陽18-19倍的恒星,與大家想象的不一樣,對于恒星這種天體,質量越大燃燒速度就越快,因為它的能量來自引力坍縮產生的高溫高壓內核,而更大的質量會讓內核溫度更高,因此其氫聚變的速度也就越快,而且足夠的高的溫度會讓元素從氫之后的氦一直聚變到鐵!

但從氦聚變開始后恒星就會離開主序帶,逐漸變成一顆紅巨星!這是因為氦的燃燒盡管要更高溫,但也要比氫更劇烈,因此外殼逐漸膨脹形成紅巨星乃至超巨星,而像參宿四這樣的恒星,當前的直徑已經達到了太陽的1180倍,其體積則是太陽的16億倍左右!

不過參宿四的大小和亮度均會發生改變,這一點赫歇爾早在幾百年前就發現了,這表示它已經非常不穩定,未來隨時可能發生超新星爆發!

之所以會超新星爆發是因為恒星的質量注定的,只有8-10倍以上質量的恒星才有「資格」發生超新星爆發,上文中稱參宿四內核會聚變到鐵,之后將會突然停止,然后外殼會在強大的以引力作用下坍縮,引發核致坍縮超新星爆發,其能量比太陽終其一生釋放的能量還要強得多!

超新星爆發是宇宙中最為劇烈的能量釋放事件之一!

參宿四的詭異變光時刻:究竟是怎麼造成的?

正當科學家擔心參宿四究竟何時會爆發時,在2019-2020年間,參宿四發生了詭異的光變,這是幾百年以來參宿四亮度的至暗時刻,這究竟是不是即將超新星爆發的標志?這個問題科學家也不知道,因為超新星模型極其復雜,科學家設置的模型大都不會爆,但宇宙中卻處處存在超新星!

因此這次參宿四的亮度變化引發了科學家的大量關注,同時也牽動了無數天文愛好者的心,畢竟大家都有意在有生之年觀看一次「近距離」超新星爆發,在2020年3月份之后,參宿四又逐漸恢復了正常亮度,讓坐等超新星爆發的愛好者大失所望!

究竟是什麼原因導致變光?

法國巴黎天文台和比利時魯汶大學的 Montargès的團隊在2019年底時就將ESO(歐洲南方天文台)的VLT(位于智利北部的甚大陣列望遠鏡)指向了獵戶座的參宿四, 取得了極其精細的圖像,與更早和更晚一些恢復正常亮度的參宿四(這課變星周期不一,一般達數年)對比后認為,這是恒星拋射的大量物質冷卻后表面冷卻所致。

魯汶大學的艾米麗·坎農 (Emily Cannon) 稱「從演化末期恒星中排出的塵埃,例如我們剛剛目睹的大量恒星物質拋射,可能會成為類地行星和生命的基石。」

參宿四未來什麼時候會爆炸?科學家給出了時間!

盡管科學家解釋了參宿四光變的原因,但它的超新星爆發風險仍然存在,而且隨著時間的增加可能會越來越高,因此各位在有生之年內「近距離」看到超新星爆發仍然是可能的,只是了解天文的朋友都知道,這個所謂的即將爆發和隨時爆發,指的是參宿四在未來百萬至千萬年內隨時爆發!

因為天文意義上的隨時,可不是以人類生命周期計時的!但問題是,也許參宿四早已經爆發了,它距離地球大約600多光年,也許明天超新星爆發的光就到了呢?

但科學家還是要給大家潑一瓢冷水,澳大利亞國立大學(ANU)的梅里迪斯·喬伊斯(Meridith Joyce)博士領導一個團隊對參宿四詭異的光變也進行了非常深入的研究,他認為參宿四盡管在209-2020年間出現了亮度急劇變化,但仍然可能還處在紅巨星中的氦燃燒早期階段,距離超新星爆發還早!

未來的獵戶座?

搞了半天,參宿四居然還在紅巨星的早期階段,未來它將變得更大?現在都已經是15億倍了,未來到底有多大?這倒是一個極佳的看點!

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