最新觀測(cè)數(shù)據(jù)表明,參宿四在前面一年內(nèi)亮度變暗后再次變亮,參宿四是一顆紅超巨星,處于恒星演化的末期,未來(lái)將會(huì)以超新星的方式結(jié)束恒星時(shí)期,根據(jù)科學(xué)家的推測(cè),近期參宿四爆炸的可能性不大,未來(lái)爆炸只是時(shí)間問(wèn)題。
天文觀測(cè)表明,參宿四(獵戶座 α 星,大約20倍太陽(yáng)質(zhì)量)從2019年1月到12月期間,亮度出現(xiàn)明顯變暗,視星等從0.5下降到1.5,目前參宿四又開(kāi)始變亮,暗示著參宿四表面正在發(fā)生劇烈變化。
一顆恒星在主序星時(shí)期,主要進(jìn)行著氫元素的聚變反應(yīng),其中以質(zhì)子鏈(PP鏈)為主,也就是以兩個(gè)質(zhì)子的核反應(yīng)開(kāi)始的連鎖反應(yīng),最終生成氦核,對(duì)于中小質(zhì)量的恒星(比如我們太陽(yáng))來(lái)說(shuō),核反應(yīng)基本就到此為止,當(dāng)氫元素反應(yīng)殆盡后就會(huì)演化為白矮星。
但是對(duì)于大質(zhì)量的恒星,由于內(nèi)部具有更高的溫度和壓力,在經(jīng)過(guò)質(zhì)子鏈生成氦核之后,氦核會(huì)繼續(xù)發(fā)生聚變,最終引發(fā)碳氮氧循環(huán)(CNO循環(huán)),CNO循環(huán)過(guò)程將會(huì)釋放大量能量,這也是宇宙中除了氫氦之外,還存在大量碳氮氧的原因。
大質(zhì)量恒星繼續(xù)演化,恒星的氫元素將會(huì)越來(lái)越少,碳氮氧循環(huán)將會(huì)越來(lái)越劇烈,恒星內(nèi)部的溫度越來(lái)越高,于是恒星外殼發(fā)生膨脹,逐漸演化為紅巨星,這就是目前參宿四所處的階段。
由于碳氮氧循環(huán)過(guò)程十分不穩(wěn)定,此階段的紅巨星將會(huì)出現(xiàn)亮度的周期性波動(dòng),比如參宿四從1970年以來(lái)的亮度變化如下:
參宿四就是以這樣一種不穩(wěn)定的狀態(tài),來(lái)實(shí)現(xiàn)和自身引力的動(dòng)態(tài)平衡,一旦核聚變的燃料消耗殆盡,重力將會(huì)徹底打破這種動(dòng)態(tài)平衡,恒星質(zhì)量越大,燃料消耗也就越快,對(duì)于參宿四來(lái)說(shuō),紅超巨星階段大約會(huì)持續(xù)10萬(wàn)年的時(shí)間,當(dāng)碳消耗完后,下一步的核聚變只能持續(xù)大約1000年的時(shí)間,然后將會(huì)爆發(fā)超新星。
天文學(xué)家推測(cè),此次參宿四的亮度變化是由于對(duì)流造成,恒星內(nèi)部物質(zhì)被加熱后上升到表面,冷卻后再沉入恒星內(nèi)部,并形成周期性循環(huán),有點(diǎn)類似太陽(yáng)黑子的原理,只不過(guò)參宿四外層密度比太陽(yáng)小很多,使得參宿四的單個(gè)對(duì)流區(qū)域變得非常大,甚至可以覆蓋恒星的大部分表面積,所以參宿四會(huì)出現(xiàn)明顯變暗和變亮的情況。
此次參宿四的亮度變暗后再次變亮,屬于正常的波動(dòng)范圍,并不能以此得出“參宿四快爆炸”的結(jié)論,不過(guò)從概率上說(shuō),未來(lái)數(shù)萬(wàn)年內(nèi)的任何一天,參宿四都有爆炸的可能,至于在我們有生之年是否能看到,就純屬運(yùn)氣了!
參宿四爆炸時(shí),瞬間會(huì)釋放巨大的能量,絕對(duì)亮度超過(guò)太陽(yáng)的1000億倍,好在參宿四距離地球640光年,對(duì)地球的影響非常有限,不過(guò)再地球上觀察也是相當(dāng)壯觀的,屆時(shí)亮度將和滿月差不多,在白天都肉眼可見(jiàn),整個(gè)肉眼觀測(cè)過(guò)程將會(huì)持續(xù)數(shù)月。
超新星爆炸最危險(xiǎn)的一點(diǎn),就是最后留下的中子星或者黑洞,將會(huì)產(chǎn)生超高能量的噴流,一旦噴流掃過(guò)太陽(yáng)系,將會(huì)對(duì)地球生命產(chǎn)生極大威脅,好在參宿四的自轉(zhuǎn)軸與太陽(yáng)系位置相差了20多度,即便產(chǎn)生一顆中子星,其噴流也不會(huì)直接掃過(guò)地球。
據(jù)估計(jì),在我們銀河系中,平均每個(gè)世紀(jì)都會(huì)發(fā)生兩次超新星爆炸,但是一部分超新星位于銀河系另外一側(cè),我們?cè)诘厍蛏细究床坏?,最近一次肉眼可?jiàn)的銀河系超新星,是1604年10月爆發(fā)的開(kāi)普勒超新星,距離地球1.3萬(wàn)光年。
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