宇宙最神秘恒星,忽明忽暗「挑逗」人類300年,真相是三體系統?

网瘾少女 2022/10/25 檢舉 我要評論

奇幻的宇宙中充滿了各種驚奇,超乎了人們的想象。其中就有這麼一顆恒星,忽明忽暗的光亮變化「挑逗」了人類300年之久。

170年前,這顆恒星更是急劇變亮,亮度直達整片天空的「第二亮」,當人們都以為它已經爆炸滅亡的時候,它卻奇跡般地「存活」了下來,至今仍然像燈塔一樣散發著耀眼的光芒。

這顆恒星就是位于船底座恒星系統、距離我們7500到8000光年遠的海山二。也是目前人類觀測到的銀河系最大的「恒星」。

突然變亮的恒星,一朝「丑小鴨變天鵝」

其實人們早在1677年的時候就發現了這顆恒星。發現它的人正是大名鼎鼎的英國著名天文學家愛德蒙·哈雷。當時它只是一顆并不明亮的四等星,哈雷甚至根本就沒把這顆恒星當回事,而是繼續研究他所喜愛的彗星領域,并最終計算出了哈雷彗星的公轉軌道,聞名于世。

海山二與之相比,還僅僅是個默默無聞的小字輩呢。小到沒幾位科學家愿意在它身上耽誤時間研究。

然而到了1730年,情況有了改變,人們突然觀測到海山二的亮度猛地增加了很多,亮到一躍成為了船底座最耀眼的恒星。

正當所有人把高倍望遠鏡的鏡頭對焦在海山二的時候,海山二卻又像個靦腆的姑娘一樣,亮度再次變暗,消失在茫茫宇宙中。

人們感到無比驚訝:怎麼這恒星的亮度還能忽明忽暗啊,當我們準備觀測的時候,它又隱藏消失了,這海山二是在跟我們玩捉迷藏麼?

然而更奇怪的事情還在后面呢。到了1827年,海山二又變亮了,而且是越變越亮。到了1843年4月,居然成了全天空第二亮的恒星,僅次于距離地球只有8.6光年的天狼星。

要知道,海山二距離地球足足有七八千光年。如果說天狼星是一根距離我們只有14米的蠟燭,海山二就是遠在10公里外的燈塔,然而燈塔的光芒卻絲毫不遜色于蠟燭,這讓人們感到驚訝萬分。

為何海山二會突然變亮?又為什麼變得暗淡?

科學家們首先想到的解釋就是超新星爆發。超新星爆發是指某些恒星演化到生命末期的劇烈爆炸現象。這種爆炸往往會釋放出巨大的能量,整個過程中所突發的電磁輻射甚至連整個星系都能照亮。

這就不難解釋海山二在短時間內,亮度突然增大幾倍甚至十幾倍的原因。況且科學家們也的確檢測到了海山二噴射出來的物質,總質量相當于10個太陽,并且當時以每秒3200萬公里的速度穿過銀河系,這不正是超新星爆發的證據嗎?

然而仔細再一觀測,科學家們發現不太對勁。按理說這麼巨大的爆炸,海山二早就應該成為宇宙中的塵埃啊?然而海山二除了亮度急劇下降外,似乎毫發無損。

在1900到1940年間,它的亮度低到了只有8等,根本無法用肉眼直接觀測了。而一般超新星爆發之后,恒星的外層物質會全部解體,向四周膨脹變為星云,而恒星的內核會演變成一個高密度的天體,有些還會演變為中子星甚至黑洞。像海山二這樣沒有被摧毀的現象,實屬罕見。

根據數據,有些科學家提出了另一個假說:海山二原來有兩個伙伴,是個三顆恒星構成的系統!

由一顆恒星在遠處繞著一對雙星運動。兩顆恒星中質量較大的那一刻逐漸走到了生命的盡頭,而當恒星即將完結時,它的體積便開始膨脹。

不過此時別忘了,它的身邊還有一顆伴星呢。根據萬有引力定律,伴星就開始吸收這顆膨脹恒星撒發的物質。當這顆恒星膨脹到太陽質量的100倍時,不僅變得異常明亮,還把積攢的能量和物質向外釋放。而原來質量較大的恒星物質都被伴星吸走了,也就失去了原本的氫氣外層,只留下了一個氦的內部核心。

它們倆這質量發生變化,自然會影響到外面圍繞著他倆旋轉的那顆恒星。質量改變了,引力平衡被打破了,氦行星直接向外被拋出與這第三顆恒星相撞,從而引發了大爆炸。

超新星爆發就這樣產生了。大量的物質和塵埃被拋散在了宇宙各處,由于后產生的物質散播速度快,很快就追上了先產生的物質,并且一邊把物質向外推,一邊使其受熱發光,這才使得亮度越來越高。最終這兩顆相撞的恒星合二為一,而原來較大恒星的伴星則演變成了海山二。

現在,科學家們通過海山二的無線電發散譜線變化及紫外線觀測,顯示海山二很可能確實有一個伴星,但它的伴星應該是一顆炙熱且質量較小的恒星。

如果真的是兩顆恒星合二為一,那它的質量應該更大才對。因此上面提出的三顆恒星的假說并不足以讓所有的天文學家都滿意。有不少科學家認為,海山二的亮度之所以發生如此翻天覆地般的變化,其實背后還是氫元素在搞鬼。

釋放的氫元素含量越高,則恒星的亮度越大。而海山二每隔1000年,就要釋放出相當于太陽質量10倍的氫氣,當然亮度猛增到之前的好幾倍,甚至好幾十倍了,他們把海山二的這種現象稱為 「假超新星爆發」

無獨有偶,翻開天文學觀測的例子,類似案例雖然罕見,但也不是絕無僅有。

天鵝座P星,中文名叫做天津增九,在1600年被荷蘭天文學家發現后,亮度就緩緩減弱,到了1626年就完全不能被肉眼所見了。可是到了1655年它又再度變亮,到了1662年又暗了,1665年亮度有升到了頂點,之后就一直維持在5等星的亮度。

類似的還有SN 1961V的爆炸,當時物質以每秒2000公里的速度向外拋出,這可比大多數超新星爆發的拋射速度慢得多。而它的亮度變化曲線,相較于一般超新星也有著明顯的不同。不過科學家們尚不清楚,是什麼原因導致了這些「假超新星爆發」。真相還有待于今后的觀測和推論。

海山二在1998年之后亮度又再度增加,如今的亮度已經超過了五等星。亮度的提高,說明海山二正在非常迅速地消耗它的物質和能量。

科學家們普遍推測,海山二最終還會成為超新星,但沒人知道它下一次爆發會在什麼時候,有可能是漫長的一百萬年以后,也有可能就在明天。

一旦海山二發生超新星爆發,它所發出的伽馬射線必然會對地球有所影響。好在地球上有著濃密的大氣層,這些射線還未到達地面就已經被大氣層所阻擋了。

但大氣層的上部,包括臭氧層、包括我們的空間站、人造衛星都有可能會遭受到毀滅性的打擊。而一旦海山二成為超新星的話,它的亮度甚至可以明亮到在白天也能看到,又或是晚上我們可以憑著它發出的光亮來看書。或許到那時,我們的天空中將會有一個新的太陽。

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