曾经暗淡的参宿四还能活多久?

由:内森钱德勒|

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在第一幅图中,通过哈勃太空望远镜在紫外线下看到的,一个明亮的热等离子体团从恒星表面一个巨大的对流细胞中喷射出来。在面板2中,流出的气体迅速向外膨胀,冷却后形成巨大的尘埃颗粒云。最后的面板显示了巨大的尘埃云挡住了恒星表面四分之一的光(从地球上看)。美国国家航空航天局

它被称为有史以来最著名的明星之一:参宿四(读作“Beetlejuice”,像电影一样)是众所周知的一部分猎户星座它通常是天空中第十亮的恒星,即使用肉眼也能看到。

“随着时间的推移,参宿四比米老鼠或今天活着的任何人类都更出名,”拉斯康伯雷斯天文台的天文学家、加州大学圣巴巴拉分校的物理学家安迪·豪厄尔在一次电子邮件采访中说。“这是因为在数十万年的时间里,我们人类的夜间娱乐活动是仰望夜空。”

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但在2019年10月,参宿四的恒星神秘地开始变暗。即使是普通的观察者也能明显看到它亮度的下降。天文学家被它情绪的突然转变弄得不知所措。一些人怀疑参宿四是燃料耗尽,也许会变成超新星。星星,超新星创建最强大的爆炸发生在太空中。

然而,最近的研究表明,参宿四并不一定处于死亡边缘。它可能只是产生了某种碎片场暂时封锁了其不可思议的亮度。

“参宿四是一颗红色超巨星,质量约为太阳的12倍,但直径却是惊人的900倍,”豪厄尔说。“这意味着,如果参宿四在太阳所在的地方,它将很容易吞噬地球,并延伸到木星轨道之外。”

他补充说,红色超级巨星是生命末期的恒星,在它们的核心将所有的氢聚变为氦之后。当它们燃烧越来越重的元素时,它们的核心收缩,外层膨胀到超乎寻常的尺寸。

参宿四一直以其亮度的变化而闻名。一般来说,这些波动半有规律地发生,而且幅度不大。豪厄尔说,这是因为当恒星大气层像一锅沸水一样搅动时,它会产生脉动,喷出巨大的物质团。

他说:“但从去年开始,在肉眼看来,它开始明显变暗,并在很长一段时间内变得相当暗淡,这种暗淡程度是一个多世纪以来从未出现过的。”“这一直是一个谜,直到观测发现有一个巨大的尘埃云覆盖了恒星的很大一部分。”

维拉诺瓦大学的天体物理学和行星科学教授爱德华·吉南在电子邮件中说:“亮度变暗的原因正在讨论和争论中。”“变暗可能是由于喷射的气体冷却成尘埃,阻挡了恒星的光。另一方面,最近的变暗(称为‘大变暗’或‘大昏厥’)发生在430天周期的预期时间,因此在这种情况下,可能与脉动或超大对流单元的存在引起的冷却有关。”

Guinan补充说,他和他的同事们认为,亮度变暗是由能量额外的脉冲或巨大对流细胞的上涌引起的,而不是新的尘埃。“持续的观察应该很快就能回答这个问题,”他说。

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超新星的生与死

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这张1995年的照片是第一张太阳以外的恒星的直接图像,由哈勃太空望远镜拍摄。这张紫外线照片显示了恒星上的一个亮点,比其表面的其他部分要热3632华氏度(2000摄氏度)。右边的图片显示的是猎户座,参宿四用黄色的十字标记。©CORBIS/ CORBIS via Getty Images

参宿四变暗的图像是由哈勃太空望远镜.“哈勃望远镜的研究人员认为,当恒星表面的一个大对流细胞上涌释放出的超热等离子体穿过炎热的大气层到较冷的外层,在那里冷却并形成尘埃颗粒时,尘埃云就形成了。从2019年底开始,由此产生的尘埃云阻挡了该恒星表面约四分之一的光线。到2020年4月,这颗恒星恢复了正常亮度。在一份新闻稿中从2020年8月。

但是,尽管参宿四最近的变暗似乎并没有影响到它即将到来的死亡,但它的终结总有一天会到来。

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“参宿四总有一天会以超新星的形式爆炸,”豪厄尔说。“这可能发生在明天,也可能发生在10万年后。我们不能告诉。但当它到来时,将是壮观的。它可以在四分之一的月亮上变得一样明亮——明亮到你可以在晚上看书。它将持续明亮几个月,你甚至可以在大约一年的时间里在白天看到它。”

过去的超新星当然给人类留下了深刻的印象。中国天文学家记录了一颗超新星从1054年开始它产生了蟹状星云,这是夜空中最著名的天体之一。

那么,参宿四的死亡听起来像是今年的重磅新闻吗?不要屏住呼吸。没有人知道这颗恒星最终何时会遇见它的创造者。

豪厄尔说:“遗憾的是,400多年来,我们的星系中没有一颗超新星被人类目睹过。”“就在伽利略在1604年完善望远镜的时候,一颗(超新星)发生了,他亲眼目睹了它,并就此发表了演讲。”

吉南也希望他能亲眼目睹这一惊心动魄的奇观。他说,他从事参宿四光度测定工作已经超过40年了,他一直对参宿四着迷,部分原因是很难预测这颗奇怪而神秘的恒星接下来会做什么。

他说:“参宿四是一颗巨大的不稳定恒星,即将成为一颗明亮的超新星。”“尽管在我有生之年看到这种情况发生的几率非常非常低。尽管如此,我还是时刻关注着它——以防万一(在远景中)它会变成超新星。我很想看到这一幕。”

如果你从未见过参宿四,下面是如何找到它的方法:

“只要找三颗距离等近的星星——它们在天空中是独一无二的。这就构成了猎户座带,”豪厄尔说。“有四颗明亮的星星在上面和下面,形成一个矩形,构成猎户座的肩膀和腿。如果你在北半球,左上角的恒星(对猎户座来说是它的右肩)是参宿四。你能看出来,因为它又红又亮。”

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最初发布:2020年9月30日

参宿四常见问题解答

参宿四怎么发音?
它的发音很像电影里的“阴间大法师”。
参宿四还剩多久?
尽管一些天文学家认为参宿四即将变成超新星,但没有人确切知道它何时会发生。
如果参宿四爆炸会发生什么?
拉斯康伯雷斯天文台的天文学家、加州大学的物理学家安迪·豪厄尔说,当参宿四变成超新星时,“它的亮度可以达到四分之一月亮的亮度——明亮到你可以在夜间通过它阅读。”此外,他说:“它将保持明亮数月,你甚至可以在大约一年的时间里在白天看到它。”
参宿四比太阳热吗?
虽然参宿六更大,但它实际上比太阳更冷。根据学术在美国,太阳表面的温度约为5800开尔文,或10000华氏度,而参宿四的温度约为3000华氏度,或5000华氏度。
参宿四和太阳比起来有多大?
根据一张由欧洲南方天文台利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列,参宿四大约是太阳的1400倍大。

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