注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

Newton-科学世界

《科学世界》官方博客

 
 
 

日志

 
 

随时可能爆发的红超巨星——参宿四  

2014-06-25 11:36:56|  分类: 仰望星空 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |
随时可能爆发的红超巨星——参宿四 - kxsj - Newton-科学世界

 

爆发之后,白天都能看见!而在爆发四年后,我们熟悉的猎户座,也将永远地缺失一角……

猎户座里的红巨星“参宿四”,在冬季的夜空中分外明亮,而且近年来还越来越亮。原来,它即将走到生命的终点,随时都可能爆发。在满天数不胜数的恒星中,参宿四算是离地球很近的,一旦爆发,即使在白天也能看见。无疑,那将是极壮观的天文景象。那么,距真正爆发还有多久?从地球上能够看到怎样的现象?爆发又会给地球带来怎样的影响呢?

 

翻译/王乔


冬季的夜空华丽璀璨。其中最为引人注目的,就是在天空南部闪耀着的猎户座。猎户座得名于希腊神话人物“俄里翁”(Orion),它的特征是在“腰带”上有3颗星,与周围的4颗亮星排成沙漏的形状,是一个匀称美丽的星座。猎户座亮星众多,即便是在观测条件不佳的大城市夜空,也经常能够看见。

说起在猎户座当中最引人注目的星星,应该就是橙色的一等星“参宿四”(猎户座α,Betelgeuse)吧。它位于“猎户”的“右肩膀”上,与位于小犬座的南河三、位于大犬座的天狼星合称“冬季大三角”。

 随时可能爆发的红超巨星——参宿四 - kxsj - Newton-科学世界

冬季大三角

参宿四距离地球大约640光年,它的质量大约是太阳的20倍,半径(7亿公里)大约是太阳的1000倍。如果用这颗巨大的恒星来替换太阳,那么水星、金星、地球和火星将全部被它吞没,而它的表面差不多能延伸到木星轨道一带。与此同时,它的亮度也在变化,是一颗“变星”,最大光度为0.4等。

 随时可能爆发的红超巨星——参宿四 - kxsj - Newton-科学世界

参宿四与地球和木星轨道的大小对比。图/NASA

 

红色臃肿的晚年巨星

现在的参宿四,正处于随时都可能发生“超新星爆发”的阶段。

由于内部的氢元素发生核聚变,年轻的恒星可以持续地“燃烧”。对于参宿四这样一颗拥有20倍太阳质量的恒星,这个阶段可以持续1000万年左右,相当于它的“寿命”的90%。在这之后,作为燃料的氢元素逐渐耗尽,恒星内部的压力平衡发生变化,星体开始膨胀。伴随着这个过程,表面的温度降低,颜色变红。这样的恒星被称为“红巨星”,其中特别巨大的就称为“红超巨星”,也就是现在参宿四所处的状态。

当恒星质量超过太阳质量8倍以上,最终就会演变成红巨星,“以超新星爆发的形式结束一生”不过是早晚的事。而质量超过20倍太阳质量的恒星,在演变成红巨星后100万年左右,就会发生超新星爆发。据此可知,参宿四的结局也将是超新星爆发。从地球看来,超新星爆发就是夜空中的一点突然地急剧增亮。一颗超新星瞬间爆发的光度,大致等同于拥有1000亿颗恒星的星系的光度。

 随时可能爆发的红超巨星——参宿四 - kxsj - Newton-科学世界

近年来变亮的参宿四的形态。

 

如果参宿四现在爆发的话,距离我们银河系内上次超新星爆发—1604年观测到的“开普勒超新星”(13000光年外,蛇夫座方向),大约时隔400年左右。开普勒超新星亮度的峰值达到了木星的亮度,闪耀了大约一年的时间。而在白天也能看得见的超新星爆发,则可以追溯到1054年在中国、日本观察到的那颗“客星”(7200光年外,金牛座),也就是今天的“蟹状星云”。

如果真的发生了超新星爆发,将是前所未有的近距爆发,对于研究恒星演化的科学家来说,更是非常值得期待的事情。


史上最大天体秀

如果参宿四发生了爆发,看起来会是什么样子呢?

1.5天前

中微子到达

超新星爆炸

变亮,表面温度从3000℃急剧上升到100000℃,颜色变蓝。

1小时后

0等星(与参宿七同亮度)

2小时后

-1.5等星(与天狼星同亮度)。很快超过-4等的启明星,变得在白天也能看见。

3小时后

-10等星(与弦月同亮度)。表面亮度是满月的100倍。

6天后

由于膨胀,表面温度下降,颜色变白。

7天后

-10.5等,看起来更加明亮。

7~130天后

持续4个月,亮度基本不变化,但是颜色逐渐变红。

130天后

-8等左右,亮度急剧下降。之后,放射性元素衰变产生的热量导致发光。随着放射性元素的减少,亮度不断下降。另外,这些放射性元素是在超新星爆发时产生的冲击波的一次性产物。

400天后

-4等(与启明星同亮度)。从此在白天变得无法看见。

2年半后

2等星(比现在的参宿四还要昏暗)

4年后

6等星。此后,在夜间无法用肉眼识别。

 

4年后,在晚上也无法用肉眼看到。如此一来,“猎户”的“右肩”就消失了,“冬季大三角”也将随之不复存在。

 随时可能爆发的红超巨星——参宿四 - kxsj - Newton-科学世界

从爆发之后四年左右的时间,参宿四变成了一颗6等星,用肉眼将难以看见它。看上去,“猎户”将失去“右肩”。

 

如果参宿四真的发生了超新星爆发,那么它除了是一场极壮观的天体秀以外,也是检验超新星爆发理论的最好时机。作为科学爱好者的你,想必也非常期待亲眼看到这一幕吧!


那么,参宿四为什么会出现巨大的气体鼓包呢?如何用中微子来预警爆发事件呢?大爆发对地球有什么影响呢?

 

请阅览《科学世界》第7期“探索”栏目文章:随时可能爆发的红超巨星。

随时可能爆发的红超巨星——参宿四 - kxsj - Newton-科学世界

 

  评论这张
 
阅读(174)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017