發現參宿四的半徑增長了9%,或許意味著,這顆紅超巨星快爆炸了

參宿四變得越來越暗,每個人都想知道這到底是什麼意思?參宿四這顆恆星將在其壽命結束時成為超新星,但預計這在數萬年左右的時間裡都不會發生,那麼是什麼導致了光線變暗呢?維拉諾瓦大學的天文學家愛德華·吉南(Edward Guinan)和理查德·瓦薩託尼克(Richard Wasatonic)是第一個報道參宿四近些時間變暗的人。在《天文學家電報》上的一篇新帖子中,天文學家報告說參宿四進一步變暗。

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同時還指出,雖然參宿四這顆恆星仍在變暗,但其變暗的速度正在放緩。參宿四是獵戶座中的一顆紅超巨星,參宿四在大約100萬年前“離開”了主序列,並在大約4萬年前一直是一個紅超巨星。參宿四是核心崩塌的SN II前身,這意味著參宿四最終會燃燒足夠的氫,以至於參宿四的核心會坍塌,參宿四將作為超新星爆炸。參宿四被稱為半規則變星,這意味著參宿四亮度是可變的。參宿四的一個週期約為420天,另一個週期約為五六年。

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第三個週期較短,約為100至180天。雖然它的大部分波動可以預測,並遵循這些週期,但其中一些不是這樣的,就像目前的變暗一樣。天文學家已經對參宿四進行了很長時間的監測,對參宿四這顆恆星的目測估計可以追溯到大約180年前,自20世紀20年代以來,美國變星觀測者協會(AAVSO)進行了更系統的測量。大約40年前,維拉諾瓦大學天文學家開始對參宿四亮度進行系統的光度測量。過去25年的測光數據是最全面的,根據這些數據,參宿四這顆恆星和以往一樣昏暗。

參宿四半徑增長了9%

根據Guinan和Wasatonic在天文學家電報上的帖子,自2019年9月以來,參宿四的溫度下降了100開爾文,其光度在同一時間框架內下降了近25%。根據所有這些測量,參宿四的半徑增長了大約9%,這種腫脹預計會隨著參宿四的年齡增長而出現。在某種程度上,我們很幸運有參宿四離我們這麼近,至少在天文學上是這樣。參宿四距離地球只有650光年,這使它成為一位偉大的“老師”。這是除了太陽之外,參宿四是唯一可以看到表面細節的恆星。

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這有助於天體物理學家瞭解那裡以及其他類似恆星上正在發生的事情。與所有恆星一樣,參宿四通過聚變在其核心產生熱量。熱量通過對流傳遞到表面。攜帶熱量的電流被稱為對流圈,在表面上可以看到黑色斑塊。當恆星自轉時,這些細胞在視線內和視線之外旋轉,這導致參宿四觀測到的可變性。對流圈可以是巨大的,在參宿四這樣巨大的恆星表面更是如此。在2013年,科學家報告了太陽上存在持續數月的對流圈證據。

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這並不是決定性的,但類似的事情會不會是參宿四變暗的原因呢?這段暗淡的插曲可能不是恆星本身,而是一團氣體和塵埃遮蔽了光線。隨著時間的推移,參宿四燃燒了更多燃料,失去了更多質量。當參宿四失去質量時,參宿四對其外緣的引力就會減弱,氣體雲就會逃逸到恆星周圍的區域,這可能會導致目前的變暗插曲。或者可能是其他原因?我們知道很多關於星星的事情,但不是什麼都知道。我們也從來沒有像參宿四那樣,觀察到過任何其他的紅超巨星。

參宿四爆炸的前兆?

天文學家知道會發生什麼,只是不知道什麼時候會發生。不管是什麼原因,天文學家都知道參宿四的最終結局是什麼:一次超新星爆炸。這種變暗是否與參宿四這顆不穩定恆星即將發生的災難性死亡有直接關係?目前尚不清楚。正如Guinan和Wasatonic在《天文學家電報》上所說:參宿四的不尋常行為應該受到密切關注。當參宿四最終真的變成超新星時,這將是人類見證過最迷人的大自然行為。其他超新星如SN185和SN1604比參宿四遠得多,當參宿四變成超新星時:

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它將成為天空中第三亮的天體,僅次於太陽和滿月。但一些人估計,它將比月亮更亮。參宿四將像其他超新星一樣照亮天空,並將持續數月,白天可見,夜間投射陰影。然後,大約三年後,它將褪色到目前的亮度。在變成超新星大約六年後,參宿四甚至不會出現在夜空中,獵戶座中的獵人將不復存在。確切地說,這一切將在什麼時候發生,沒有人知道。雖然近期的這種變暗很可能與參宿四最終的超新星爆炸沒有直接聯繫,但天文學家目前也不能確定這一點。

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