摘要:既然参宿四是我们迄今观测到的最大恒星之一,它最终的爆炸性死亡也很可能是数百万年来最壮观的超新星爆发之一。事实上,参宿四有可能已经超新星爆发了,只是爆炸产生的光线现在还没能抵达。

当你听到有人谈论Betelgeuse(参宿四),首先想到的可能是它的谐音词 - 电影《阴间大法师》中的不死恶灵Beetlejuice(“甲壳虫汁”)。

Beetlejuice(“甲壳虫汁”)这个词首次出现在电影中。但是,如果你在一个满座天文学家的房间里听到了Betelgeuse这个词,他们很可能是在谈论一颗星星 - 我们在夜空中所能看到的最明亮的天体之一。 它还是某种奇幻主题,因为有人相信它能施咒毁灭我们的星球和物种!

参宿四是一个怎样的天体?它到底有多亮?为什么会爆炸?

参宿四是什么?

参宿四(又称猎户座α星)是一颗M级红色超巨星,它的亮度约为太阳的100,000倍,质量约为其20倍。 这颗强大的恒星位于猎户星座,距我们的太阳系约400-650光年。 它也是已知最大的恒星之一,根据对其膨胀、收缩的不同相位进行测量,可知其可变直径在5.5 - 9亿英里之间。如此庞大的尺寸意味着,参宿四可以从我们太阳系中心扩展至越过火星轨道,甚至可能填满木星绕日轨道,能毫不犹豫地把地球一口吞噬。幸亏它不是我们的隔壁邻居!

参宿四是一个怎样的天体?它到底有多亮?为什么会爆炸?

图解:在左边的粉红色箭头指示出参宿四在猎户座的位置。

估计参宿四大约有1000万岁,对一颗体量如此庞大的恒星来说,这意味着它已行将就木。当然,“生命即将终结”是相对而言的,因为现在我们谈论的是宇宙时间,它以数百万、甚至数十亿年计!不像人类生命,最多以世纪来衡量。尽管参宿四的质量是太阳的20倍,但较大恒星比较小恒星燃烧得快得多。 举例来说,我们的太阳已经46亿岁了,但预计它要再过50亿年才会耗尽燃料(氢气)。

参宿四是一个怎样的天体?它到底有多亮?为什么会爆炸?

图解:哈伯太空望远镜使用紫外线拍摄,并经过NASA影像增强处理的参宿四

50亿年的模因

然而,参宿四正在狂耗它的燃料、并以令人难以置信的速度泵出光线,这使得它在一年大部分时间中成为夜空第10亮的恒星,而且是红外线范围中最亮的! 所有这些有关参宿四的事实,意味着它在我们的天空中是一颗辉煌、独特且极其明亮的星体,但也意味着当它耗尽燃料时,它将以真正戏剧性的方式谢幕。是的,你猜对了...... 它即将超新星爆发!

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图解:参宿四的位置在著名的猎户腰带附近。

参宿四的死亡

我们宇宙中最富戏剧性的天体事件之一就是超新星爆发 - 一颗巨星的爆炸性死亡。 一旦这种恒星通过核聚变耗尽了所有燃料,就会因自身巨大的质量而坍塌。然而,一旦核心的密度无法维持,到了某一个点,它就会反弹形成毁灭性的超新星爆发。

既然参宿四是我们迄今观测到的最大恒星之一,它最终的爆炸性死亡也很可能是数百万年来最壮观的超新星爆发之一。 超新星爆炸的实际发生可能非常快 - 不到两分钟 - 但是以光速推向宇宙的辐射可能会保持好几个月的峰值亮度,直至最终沉降、黯淡。 由于参宿四如此巨大,并将因核心坍塌而引发超新星爆发,它被归类为2型超新星。相对地,当恒星处于二元系统时,质量被吸入白矮星,就会形成1型超新星。

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图解:从ESO的想像图可以看出,参宿四大气掀起的气泡延伸范围相当于从太阳一直到海王星外,约是光在真空中行进4.85至5.5小时的距离

宛如双胞胎在子宫中吞噬同胞...... 模因

一些超高光度恒星的超新星可能比整个星系更明亮,考虑到参宿四的大小,它最终将上演一场精彩绝伦的好戏!如前所述,这颗恒星肯定已接近其生命终点,预计将在未来一百万年中某个时刻超新星爆发。但尽管如此,关于恒星生命跨度和死亡日期的估计也只能是...近似值。 天文学家之间对于该恒星的预期寿命也有一些争论,有些人说它正接近峰值尺寸、可能在接下来的10万年中某个时刻崩塌,这在宇宙时间尺度上真只是一霎眼。事实上,参宿四有可能明天就爆炸,但这并不意味着世界终结。

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相较数百万光年之外的其他物体,仅隔600光年的参宿四离我们算非常近了,但600光年仍然是一道巨大的天堑。离地球最近的恒星是半人马座阿尔法星(Alpha Centauri),距离只有4光年,也就是这颗恒星发射的光线只需要4年时间就能到达地球!事实上,参宿四有可能已经超新星爆发了,只是爆炸产生的光线现在还没能抵达!

你们有些人可能认为宇宙不仁、地球必将落入超新星爆发的魔爪、无法避免毁灭的命运,从而陷入恐慌,请不要担心。即使参宿四的确形成了有史以来最大的超新星爆炸,它仍距地球足够遥远,不会敲响我们的丧钟。爆炸喷射的物理物质最终会到达地球,但在撞击地球大气层之前很久,它就已经冷却了,效果微乎其微。如此大规模爆炸产生的辐射能造成稍大一点儿的影响,但不足以吹走我们的大气或使其离子化。

参宿四是一个怎样的天体?它到底有多亮?为什么会爆炸?

不,唐纳德,这是一次日食。持续观察memelt也很难100%准确地预测超新星爆发的影响,但我们知道,在过去的几百万年中,我们的宇宙邻域中发生过多于1起超新星爆发事件。根据该时期形成的化石记录,被研究的两颗形成超新星的恒星,都比参宿四离我们的距离近两倍,也似乎没有对生命造成任何伤害。有一些化学证据表明它们的发生,但我们找不到任何对地球有戏剧性或气候影响的证据。

最后

下次有人在派对上提起参宿四时,你可以平复大家的紧张情绪,跟他们解释,那颗恒星的最终死亡将产生不可思议的壮观景象,但这事发生在你们有生之年的可能性仅有0.1% ;即便这种微不足道的几率成真了,它对我们的蓝星也几乎不会产生任何影响!

参考资料

1.维基百科

2.福布斯杂志

3.地球天空

4.Solarsystemquick.Com

5.Space.Com (Link 1)

6.康奈尔大学

7.Space.Com (Link 2)

8. John Staughton- sciabc

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