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参宿四爆炸后将毁灭地球?其实并不会!只是多了个月亮而已

科学探索宇宙观察2023-06-10

夜空中璀璨的恒星都有消亡的一天,但它们并不是默默的熄灭。

比如太阳在50亿年后就会膨胀为一颗红巨星,庞大的体积会把地球都吞噬在内,而那些质量更大的恒星会以一种更加壮丽的方式来宣告死亡,产生宇宙中最强的能量释放,科学家把它们称为超新星爆发。

超新星爆发时释放的能量,能够达到太阳一生释放能量的数百倍甚至更多,其产生的电磁辐射能够照亮所在的整个星系,由此可见,超新星爆发时会威胁周围数百光年的区域,因此科学家一直密切关注着太阳系附近的大质量恒星。

其中参宿四就是一个重点关注对象,它位于距离地球640光年外的猎户座,质量大约为太阳的18-19倍,冬季时的亮度甚至超过了北斗七星,更重要的是参宿四的体积已经相当于七亿个太阳,是一颗危险的晚期红超巨星。

如果把参宿四放到太阳的位置,它的边缘会抵达小行星带,这表示参宿四已经非常不稳定,随时都有可能爆发。

自1920年第一次发现参宿四之后,科学家就一直研究这颗庞然大物。他们确定了参宿四的红超巨星身份,同时也确定了参宿四爆发后,会坍塌成一颗中子星继续存在,从1996开始,科学家就对参宿四的亮度变化做了记录。在过去的很长一段时间里,参宿四都在正常的范围内波动。

恒星的亮度本身就会随时间变化,来自恒星内核的核聚变加热了整颗恒星,使恒星受热膨胀。此时恒星的表面积增加,亮度也会上升,膨胀时会吸收大量热量,内部的热压力减少后,引力又把恒星的体积压缩下来,表面积减小,亮度也随之下降低。

从地球上看,参宿四的星等一般在0.0-1.6之间,平均星等大约在0.5左右,直到2019年10月,参宿四开始异常变暗,至2020年初时,它的亮度曾一度跌到1.8等左右,已经超出了有史以来的记录,这是红超巨星发生重力崩溃的典型前兆。

考虑到参宿四距离地球有六百多光年,我们此时看到的其实是六百多年前的景象。当时不少人猜测,参宿四很可能已经爆炸了,只是它的光还在到达地球的路上。

超新星爆发不是什么常见的天象,目前科学家已知的超新星,有相当一部分是从古人的记载中确定爆发时间的。古时可没有现在的望远镜,这说明超新星爆发时用肉眼就足以很明显的观测到。古籍《宋会要》中曾记载了一颗名为天关客星的超新星,此次的极限波动吸引了全世界天文学家的目光,在经过一系列观测后,天文学家认为这次变暗并不是超新星爆发的前兆。

一个国际天文学研究团队利用欧洲南方天文台的甚大望远镜拍摄了参宿四变暗的图像,图像中显示一团物质从参宿四喷射了出来,研究人员解释,这是一个以每秒32万千米倍喷射出来的气泡,随着气泡远离恒星温度下降,其中的重元素凝结成了固体尘埃,喷射的方向恰好对着地球,挡住了参宿四的星光,所以参宿四在我们看来亮度变暗了。

那么参宿四到底什么时候会爆炸呢?

我们有生之年能够看到这一壮观的景象吗?

参宿四的爆发属于核心坍缩,即内部的核燃料耗尽后无法抵抗自身的引力,迅速坍缩后引发超新星爆发。对于参宿四这类大质量恒星,它们的核燃料能够多次利用。比如氢会聚变出氦,当恒星的氢耗尽后,就会点燃氦的巨变。

氦又会聚变出碳,随后是碳的核聚变。依此类推直至铁的出现,铁原子核即使聚变后也不会释放出能量,并且大约只燃烧了10万年左右,在简单的计算后,就能得参宿四的爆发时间大约是150万年之后。
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所以在我们这一辈的有生之年,不出意外的话是见不到参宿四的爆发了。