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等待参宿四:这颗爆炸之星怎么了?

天文在线  发表于:2020-03-29 16:06:03

原标题:等待参宿四:这颗爆炸之星怎么了?

你有没有注意到猎户座——冬季最显著和最熟悉的星座之一——这看起来有点……异常? 穷根究底是位于它左肩的阿尔法猎户座(Alpha Orionis),也就是参宿四(Betelgeuse),看起来非常暗淡,是21世纪最暗淡的一次。

等待参宿四:这颗爆炸之星怎么了?

猎户座与暗淡的参宿四(艾伦·戴尔摄于2019年12月21日)

这颗离我们距离不远的超新星什么时候爆炸? 爆炸时是什么样子?

和其他神奇天文事件一样,这个故事始于晚上,持续到周末。维拉诺瓦大学研究员发表了《附近红超巨星参宿四在变暗》一文,引起社交媒体广泛关注。晚上,参宿四发展趋势引起热论。随后,美国变星观测协会(AAVSO)用光曲线进行估测,证实了这颗恒星暗淡了一个星等,比原来星等(+0.5到+1.5)暗淡了一大半。天空澄清,在弗吉尼亚州诺福克市中心的屋顶观景台抬头一看,参宿四确实明显变暗,比附近的星等为+1的毕宿五还要暗。

等待参宿四:这颗爆炸之星怎么了?

1970年以来对参宿四亮度的估算。 来源:AAVSO

现在,对于参宿四这样的可变星来说,一个星等的变化并不罕见,但如此大的倾角却让天文学界踌躇不已。1836年,一颗红橙色巨星引起天文学家约翰·赫歇尔爵士(Sir John Herschel)注意,它便是参宿四,质量是太阳的12倍,距离地球约700光年,目前膨胀半径大约为8个天文单位(AU)。如果您把参宿四放在太阳系的中心,它可能一直会延伸到木星轨道之外。

等待参宿四:这颗爆炸之星怎么了?

(微弱的)寄宿星,与包括参宿四在内的邻星相比。来源:戴夫·迪金森

天文学家首次使用威尔逊山天文台有粗略光学干涉技术的2.5米望远镜,来测量参宿四的50毫弧秒物理直径。20世纪80年代后期,又利用新孔径掩膜干涉技术,获得了第一张参宿四“图像”。

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紫外线下脉动的参宿四。来源:NASA/ HST

参宿四是银行系中最佳候选超新星之一,广受关注。早些年,可以用望远镜看到遥远星系的超新星,但很难在我们银河系中看到:1604年,位于蛇夫星座的开普勒星是观测到的最后一个超新星, 1987年又观测到大麦哲伦星云附近的超新星,仅此而已。像参宿四这样的红巨星,寿命短,氢燃料不到1000万年便可耗尽。它注定要经历核心内爆、大量坍缩和回弹,成为II型超新星。爆炸在10万年后才发生,但过程可能......就从今晚开始。

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依旧在变暗......2019年圣诞节弗吉尼亚海滩上用手机拍摄的参宿四和猎户座。来源:戴夫·迪金森

参宿四变暗是一场精彩表演的前奏,还是一场虚惊?天文学家还不确定,但距离我们700多光年的超新星事件给近距离研究一个无可比拟的机会。所有光学望远镜、能探测到附近超新星引力波的设备——激光干涉引力波天文台(LIGO)、埋在南极冰层下的冰立方(Ice Cube)等微子天文台都将对准这颗爆炸的恒星。

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幸运的是,目前已安全走出50光年的“死亡区域”——能接收参宿四的任何致命辐射。超新星变化是有趣的科学事件,让人大吃一惊。古老的超新星可能参与了地球生命的进化,这一项研究表明,超星系可能促使早期人类行走。以下是流浪天体附近出现的最新候选超新星列表:

等待参宿四:这颗爆炸之星怎么了?

距离最近至1000光年的候选超星系。 来源:戴夫·迪金森

猎户座超新星爆炸是什么样? 以大麦哲伦星云内最后一颗超新星(也就是Type IIb) 作比 ,计算出参宿四爆炸时星等为以-10,比满月暗16倍,比金星亮100倍,白天在天空中很容易看到。参宿四消失产生的超新星也很容易投射出夜间可见的阴影。

等待参宿四:这颗爆炸之星怎么了?

亲眼看看正在发生的事情吧。参宿四很可见,常在黄昏时从东方升起。事实上,北半球的冬天是它爆炸的最佳时间,因为它与太阳相对,主导夜空。夏天是最不适宜的时候,因为它与太阳相近,而太阳主导白天。

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用冬季六边形星系作引导,你可以自己估计参宿四亮度:参宿四与标注的的冬季六边形星星级(注意:这是在参宿四变暗之前做的)。来源和版权:史蒂夫•布朗

接下来会发生什么?期待参宿四在2020年的精彩表演……如果反弹超过参宿七(Rigel)和天狼星(Sirius)的负值范围,那就更有趣了。

不过现在,我们正处于观望状态,等待参宿四的新年烟火。这是苦乐参半的:如果能在有生之年看到参宿四变成超新星,将是非常幸运……但熟悉的猎户星座却再也不会和以前一样了。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

translate: Jenny

author: universetoday

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