比太陽還大800倍的參宿四進入爆發倒計時,無規律變暗似最後掙紮

核心提示:參宿四上變暗有可能是深層對流造成的,相比較周圍塵埃遮擋,前者的可能性更大一些。參宿四作為一顆紅超巨星有著強大的內部對流,熱流從內部沖到表面,然後開始冷卻,每個微小的對流單元可達到半個歐洲的大小。


宇宙印象 深度科普欄目第1155期 距離地球700光年的參宿四是一顆紅超巨星,根據恒星演化模型,其命運必然是超新星爆發,時間在10萬年內。換而言之,10萬年內,我們一定會看到參宿四的爆發,變成銀河系中最亮的恒星,夜空也會被點亮,如同我們看月球那般明亮。700光年的距離並不算遠,但超新星爆發對太陽系的影響也十分有限,我們首先觀測到的現象是以光速傳播的電磁波信號,以及陡然增加的亮度。

比太陽還大800倍的參宿四進入爆發倒計時,無規律變暗似最後掙紮

圖片解讀:由於參宿四距離我們隻有幾百光年,科學傢對其進行瞭深入觀測,這是參宿四的圖像

比太陽還大800倍的參宿四進入爆發倒計時,無規律變暗似最後掙紮

圖片解讀:參宿四會在10萬年內爆發,那我們是否能夠看到,這取決於我們的運氣

根據歐南臺的觀測,在2019年的觀測數據顯示,參宿四亮度出現大幅度降低,隻有過去亮度的4成,如此一來科學傢推測參宿四很快就發生超新星爆發。考慮到參宿四距離我們有700光年左右的距離,當我們觀測到超新星爆發時,參宿四已經在700年前就已經爆發瞭,光傳遞到地球需要這麼久的時間差。

對於參宿四的變暗現象,除瞭超新星爆發解釋外,還有另一種解釋:塵埃物質遮擋。這種說法有一定的參考,科學傢認為參宿四表面溫度降低,從2020年2月的數據看,平均表面溫度大約是3325攝氏度,2004年的數據為3400攝氏度左右,這些年溫度降低的同時,也發生瞭變暗的跡象,兩者結合起來分析,參宿四的表層有可能脫落瞭一些物質,這些物質聚集在參宿四周圍,於是我們看到瞭參宿四變暗的情況。

比太陽還大800倍的參宿四進入爆發倒計時,無規律變暗似最後掙紮

圖片解讀:歐洲阿塔卡馬(Atacama)毫米/亞毫米陣列在2017年拍攝的參宿四圖像,白色區域為對流單元

比太陽還大800倍的參宿四進入爆發倒計時,無規律變暗似最後掙紮

圖片解讀:這是紅超巨星上的內部能量對流模型,可以看出這是一個極端翻滾的區域

外層物質脫落也屬於紅超巨星演化所必須經歷的過程,也意味著參宿四距離超新星爆發也越來越近瞭。不過這種說法還需要進一步觀測,因為塵埃物質聚集在參宿四周圍,會出現周期性遮擋,反之這個解釋就不會成立。頭條獨傢的宇宙印象認為,參宿四作為一顆紅超巨星,內部的能量對流應該是這次變暗事件的原因,紅超巨星本身就是一類瀕臨死亡的恒星,壽命非常短,在天文學的時間尺度上,一般幾百萬年就會耗盡所有的燃料,這個過程中最典型的現象就是體積縮小。

參宿四變暗事件我們需要從兩個方向看,一方面是表象:變暗可能有物質遮擋,這是表象,而體積上的縮小則是深層因素,原本參宿四的半徑有5個天文單元,相當於太陽到木星軌道的位置,體積縮小之後隻有到太陽到金星的距離,在過去15年體積上的大大縮小說明參宿四距離爆發已經不遠的。頭條獨傢的宇宙印象認為,參宿四上變暗有可能是深層對流造成的,相比較周圍塵埃遮擋,前者的可能性更大一些。參宿四作為一顆紅超巨星有著強大的內部對流,熱流從內部沖到表面,然後開始冷卻,每個微小的對流單元可達到半個歐洲的大小。

比太陽還大800倍的參宿四進入爆發倒計時,無規律變暗似最後掙紮

圖片解讀:參宿四是一顆紅超巨星,下一個階段就要進入超新星爆發瞭

對流區之間的溫度不同,重力場也不同,各區域的亮度也會有所差異,我們看到的變暗現象也可以來自參宿四的內部能量對流。對流現象不僅導致瞭我們看到的亮度變化,也可以產生溫度上的變化,兩個現象都能解釋。而塵埃遮擋隻能解釋亮度上的變化,體積、溫度上的變化無法闡明。對流機制和塵埃遮擋解釋都需要進行驗證,如果我們在後續幾年發現周期性的遮擋變化,那麼可以說明這是物質脫離後形成的塵埃所致,反之則應該是對流機制產生的變化。

雖說不遠,但對人類壽命相比仍然是個漫長的時間,這就要看參宿四與人類的機緣巧合瞭,在接下來幾萬年內都可能爆發,如果運氣好,我們在有生之年能夠看到,如果運氣不好,過個幾萬年再爆發也是可能的。宇宙印象為今日頭條獨傢,其他均為假冒,轉載均為非法。

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