參宿四變暗了又變亮,它到底發生了什麼?


你有沒有注意到獵戶座——冬季最顯著和最熟悉的星座之一——這看起來有點……異常? 窮根究底是位於它左肩的阿爾法獵戶座(Alpha Orionis),也就是參宿四(Betelgeuse),看起來非常暗淡,是21世紀最暗淡的一次。

參宿四變暗了又變亮,它到底發生了什麼?

獵戶座與暗淡的參宿四(艾倫·戴爾攝於2019年12月21日)

這顆離我們距離不遠的超新星什麼時候爆炸? 爆炸時是什麼樣子?

和其他神奇天文事件一樣,這個故事始於晚上,持續到週末。維拉諾瓦大學研究員發表了《附近紅超巨星參宿四在變暗》一文,引起社交媒體廣泛關注。晚上,參宿四發展趨勢引起熱論。隨後,美國變星觀測協會(AAVSO)用光曲線進行估測,證實了這顆恆星暗淡了一個星等,比原來星等(+0.5到+1.5)暗淡了一大半。天空澄清,在弗吉尼亞州諾福克市中心的屋頂觀景臺抬頭一看,參宿四確實明顯變暗,比附近的星等為+1的畢宿五還要暗。

參宿四變暗了又變亮,它到底發生了什麼?

1970年以來對參宿四亮度的估算。 來源:AAVSO

現在,對於參宿四這樣的可變星來說,一個星等的變化並不罕見,但如此大的傾角卻讓天文學界躊躇不已。1836年,一顆紅橙色巨星引起天文學家約翰·赫歇爾爵士(Sir John Herschel)注意,它便是參宿四,質量是太陽的12倍,距離地球約700光年,目前膨脹半徑大約為8個天文單位(AU)。如果您把參宿四放在太陽系的中心,它可能一直會延伸到木星軌道之外。

參宿四變暗了又變亮,它到底發生了什麼?

(微弱的)寄宿星,與包括參宿四在內的鄰星相比。來源:戴夫·迪金森

天文學家首次使用威爾遜山天文臺有粗略光學干涉技術的2.5米望遠鏡,來測量參宿四的50毫弧秒物理直徑。20世紀80年代後期,又利用新孔徑掩膜干涉技術,獲得了第一張參宿四“圖像”。

參宿四變暗了又變亮,它到底發生了什麼?

紫外線下脈動的參宿四。來源:NASA/ HST

參宿四是銀行系中最佳候選超新星之一,廣受關注。早些年,可以用望遠鏡看到遙遠星系的超新星,但很難在我們銀河系中看到:1604年,位於蛇夫星座的開普勒星是觀測到的最後一個超新星, 1987年又觀測到大麥哲倫星雲附近的超新星,僅此而已。像參宿四這樣的紅巨星,壽命短,氫燃料不到1000萬年便可耗盡。它註定要經歷核心內爆、大量坍縮和回彈,成為II型超新星。爆炸在10萬年後才發生,但過程可能......就從今晚開始。

參宿四變暗了又變亮,它到底發生了什麼?

依舊在變暗......2019年聖誕節弗吉尼亞海灘上用手機拍攝的參宿四和獵戶座。來源:戴夫·迪金森

參宿四變暗是一場精彩表演的前奏,還是一場虛驚?天文學家還不確定,但距離我們700多光年的超新星事件給近距離研究一個無可比擬的機會。所有光學望遠鏡、能探測到附近超新星引力波的設備——激光干涉引力波天文臺(LIGO)、埋在南極冰層下的冰立方(Ice Cube)等微子天文臺都將對準這顆爆炸的恆星。

參宿四變暗了又變亮,它到底發生了什麼?

幸運的是,目前已安全走出50光年的“死亡區域”——能接收參宿四的任何致命輻射。超新星變化是有趣的科學事件,讓人大吃一驚。古老的超新星可能參與了地球生命的進化,這一項研究表明,超星系可能促使早期人類行走。以下是流浪天體附近出現的最新候選超新星列表:

參宿四變暗了又變亮,它到底發生了什麼?

距離最近至1000光年的候選超星系。 來源:戴夫·迪金森

獵戶座超新星爆炸是什麼樣? 以大麥哲倫星雲內最後一顆超新星(也就是Type IIb) 作比 ,計算出參宿四爆炸時星等為以-10,比滿月暗16倍,比金星亮100倍,白天在天空中很容易看到。參宿四消失產生的超新星也很容易投射出夜間可見的陰影。

參宿四變暗了又變亮,它到底發生了什麼?

親眼看看正在發生的事情吧。參宿四很可見,常在黃昏時從東方升起。事實上,北半球的冬天是它爆炸的最佳時間,因為它與太陽相對,主導夜空。夏天是最不適宜的時候,因為它與太陽相近,而太陽主導白天。

參宿四變暗了又變亮,它到底發生了什麼?

用冬季六邊形星系作引導,你可以自己估計參宿四亮度:參宿四與標註的的冬季六邊形星星級(注意:這是在參宿四變暗之前做的)。來源和版權:史蒂夫•布朗

接下來會發生什麼?期待參宿四在2020年的精彩表演……如果反彈超過參宿七(Rigel)和天狼星(Sirius)的負值範圍,那就更有趣了。

不過現在,我們正處於觀望狀態,等待參宿四的新年煙火。這是苦樂參半的:如果能在有生之年看到參宿四變成超新星,將是非常幸運……但熟悉的獵戶星座卻再也不會和以前一樣了。

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

translate: Jenny

author: universetoday

如有相關內容侵權,請於三十日以內聯繫作者刪除


分享到:


相關文章: