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有生之年,你会看到超新星爆炸吗?科学家这样解释

参宿四这颗著名的红色超巨星多年来一直备受关注,因为人们发现它有一天它会爆发成为一颗超新星,并伴有十分壮观的现象。这场爆发奇观将照亮整个夜空长达数周甚至数月,甚至在白天也可以观测到。

但是这场奇观将在何时发生呢?科学家们预测,从今天起十万年间中的任何一天都有可能。由于宇宙的漫长时间刻度,蜕变成为超新星的具体时间很难预测。不过,不仅仅有参宿四,其他恒星在一定时间内也处于爆发成为超新星的边缘。现在让我们看看超行星候选人们,科学家们推测这些“候选人”们都处于他们生命的边缘,并会在某一天爆发成为壮观的超新星,仅用肉眼,人们就可以享受这场视觉盛宴。

我们的家园,银河系,包含着数十亿恒星。据估计,每50到100年间就会诞生一颗超新星。但是肉眼可见的超新星极为罕见,距今最近被观测到并命名的还是在1604年,开普勒用肉眼观测到的。它以著名科学家约翰内斯开普勒的名字命名:“开普勒超新星”。在这之后,开普勒对这自然现象进行了一年多的详细观察。

这次爆发事件的遗迹在400多后全球范围内还可观测。然而在宇宙范围内,超新星并不罕见,因为有这里有数十亿个星系,每个星系又包含数十亿颗恒星。据估计,每秒种就有几十颗这样的恒星发生爆炸,甚至有些会在科学家研究它们的时候爆炸。

有这样一个发生在1987年的例子,就在一个人造卫星所能达到的星系:大麦哲伦星系里。仅仅在爆发的几个月时间,燃烧了相当于一亿个太阳的能量。这次爆发为我们提供了了解恒星演化的最后阶段的至关重要的信息。尽管参宿四的爆炸是银河系内最可能用肉眼观察到的超新星事件,还有其他很多恒星或许也会在不久的将来爆炸,带来一场耀眼的天文秀,揭示恒星生命的最后阶段。

唯一的问题是,我们还能亲眼目睹吗。550光年之外,可以看到超巨星心宿二,它是天蝎座鱼钩图案中最亮的一颗恒星。这颗恒星用肉眼看是红色的,它是如此巨大,如果把它放在太阳系的中心,它将到达火星和木星轨道之间的某个地方,吞没所有内部的岩质行星。心宿二是双星系统的一部分,主星是红色超巨星,它的伴星心宿二B是一颗较小的主序星。尽管只有1100万岁的年纪,但是据估计,心宿二几乎肯定会在未来10万年内爆发为一颗超新星,和参宿四一样。

理论上,爆炸可能在明天就会发生。在几个月的时间里,心宿二超新星的亮度可以和满月一样,在白天也可以看到。在离我们7500光年远的船底座,我们可以发现一颗不稳定的恒星。它被称为船底座η,正如你从这张令人难以置信的图片中所看到的,它曾在数千年前经历过一次巨大的爆发,但直到150年前才我们才在空中见到这一爆发的光芒。

在这次巨大的爆炸中,它释放出的能量几乎和超新星爆炸一样多,成为我们夜空中第二亮的恒星,然后逐渐消失到现在肉眼几乎看不见的地步。然而,不知怎么的,这颗恒星在这次大爆发中幸存了下来,现在位于这个由不断膨胀的气体和尘埃组成的热云团的中心。围绕船底座η仍有许多谜团,但有一件事天文学家相当肯定,那就是在不久的将来,它将在最后一次爆炸中爆炸,其光芒将远远超过其以往的任何一次爆炸。

没有人能确切地说这个壮观的事件什么时候会发生,事实上,它可能已经发生了,因为它发出的光大约需要7500年才能到达地球。肉眼超新星显然是非常罕见的,但不仅仅是心宿二、参宿四和海山二正处于成为超新星的边缘,银河系中许多其它的恒星也在接近他们目前生命的终点,虽然他们有可能在千上万年内他们也不会爆炸。下一个肉眼可见的超新星可能要在数千年后才能被人类观察到。

在夜空中我们很容易就能观测到一颗蓝白色的超巨星,猎户座β(又名参宿七,Rigel)。它位于860光年之外,处于猎户座腿部的底处。它产生的能量约为太阳的12万倍,星体温度比太阳高得多。有两颗较小的伴星藏在猎户座β明亮的光芒中,只有用更高倍率的天文望远镜才能看见它们。虽然按照测算它只存活了约七百万到九百万的年岁,但这颗超巨星正处于恒星生命的后期阶段。在未来几百万年后的某一天,猎户座β将在照亮整片夜空后,从人类最容易观测到的星座的行列中永远消失。

460光年之外有一颗蓝色巨星,豺狼座-α(Alpha Lupi,)。这颗巨星位于豺狼座(Lupus)之中——Lupus在拉丁文中即为狼的意思。豺狼座-α作为这个星座中最亮的恒星,更是豺狼座狼后爪的标志。这里还需再强调一下,这颗恒星是双星系统。它是属于双星系统的恒星中最古老的一颗,据估计年龄在1600万到2000万年之间。即使在如此“高龄”,以11倍于太阳的质量,至今仍未迎来终结。而且科学家们预测,这颗恒星在未来几百万年之中发生的爆炸之前还会变得更大更明亮。

在250光年外我们可以找到室女座中最亮的恒星,室女座-α(又名角宿一,Spica)。它同样也是双星系统,但由于它的伴星过近以至于引力将他们拉成了蛋形,而非球形。据计算,室女座-α才刚刚进入生命的最后阶段,到现在也只有1250万年的历史。但它的质量超过了太阳的10倍,预计将在几百万年内转化为超新星。

未来的最近的肉眼可见的超新星可能是一颗名叫IK Pegasi的恒星。这个奇怪的双星系统可以坐落于边缘的飞马座的星座,这个原因也是令人感到奇怪的,是因为主恒星,叫做IK Pegasi是在主序星的一个阶段中,更像是太阳,然而它的伴侣是一个又小又密度高的白矮星,一个剩下的古老恒星。这种组合关系意味着当IK Pegasi A在生命周期的末端演变成一颗红巨星时,这颗名叫为IK PegasiB的白矮星将会在它扩张的时候逐渐吞噬掉它的伙伴。

当白矮星在红巨星那里积聚了足够的质量时,它可能会自己内部崩塌,并且爆发出一种罕见的超新星。然而,有人认为如果这一切真正的发生了,在我们看到最终的表演前需要花费长达数百万年的光景。现在我们明白了,未来六个难以置信的天文事件,有一天将会为地球上的人们提供着无与伦比的光的展示。

我们能够看其中的一件令人惊讶的事件吗?只有时间会告诉我们。但即便是这样,想象一下这场宏伟的表演也足够令人惊叹的。如果你喜欢本期视频,想了解更多内容,请点击“喜欢”按钮并订阅我们的频道,记住要密切关注天空,因为你永远不知道,今晚很可能会是我们看到超新星的夜晚。感谢你的观看,期待下次再见。

相关知识

白矮星,也称为简并矮星,是主要由电子简并物质组成的恒星核心残留物。白矮星有着非常大的密度,它的质量与太阳不相上下,而它的体积与地球相当。白矮星微弱的亮度来源于剩余热量的发射,白矮星中不会产生聚变。《1》已知最近的白矮星是天狼星B,距离8.6光年,天狼星双星中较为小的组成部分。在离太阳最近的100个恒星系统当中目前有着8颗白矮星。《2》白矮星异常微弱的现象于1910年第一次被发现。《3》威廉卢顿于1922年创造了白矮星这个名称。

参考资料

天狼星(Sirius),即大犬座α 星A(α Canis Majoris A),位于大犬座。天狼星的视星等为-1.46等,是除太阳外全天最亮的恒星,但是暗于金星与木星,绝大多数时间亮于火星。天狼星是一颗蓝白色的主序星,有一颗白矮星伴星,系统质心距离地球约为 8.6 光年。其中天狼星B,即那颗白矮星伴星,是人类最早观测到的白矮星,也是质量最大的白矮星之一。

by:罗,玉米投手,许甜甜高级迷妹,遥见

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