参宿四是否会成为第二个“太阳”!难道它真的要爆炸了?

参宿四变暗事件在科学界引起了一番热烈争论。近2019年年底,观察红巨星参宿四的天文学家们注意到,这颗恒星已经黯淡了许多,并且持续稳定地黯淡了几个月。

虽然参宿四是一颗变星,并且随着时间的流逝它会变得越来越暗,但是同时它也越来越亮,这是一个循环的过程,但最令人惊讶的是它还在继续变暗,最近刚过了1.56级,目前还在变暗。这在天文学家观测这颗恒星的几十年里是前所未有的。

近日,欧洲南方天文台发布了令人激动人心的新图片,分析了这颗恒星表面和周围区域的特征,显示出它在2019年的变化。

这是自2019年1月至12月的参宿四比较。参宿四变暗事件引起科学界的重点关注,原因无它,那就是一个关键问题:参宿四是否会爆炸成超新星,答案仍然是:天文学家不知道,但可能不会。它可能发生在未来10万年的任何时候,而在我们的有生之年发生这种情况的可能性微乎其微。这可能只是一个正常的变化,它会回到正常的亮度。

是的,其实发生在参宿四表面的任何事情实际上都发生在几百年前,因为这颗恒星离我们有650光年远。但是天文学家谈论的事件是基于它们被观察到的时间,而不是光到达这里的时间,因为不同的观察者以不同的速度相对于一个事件移动会测量不同数量的经过时间。因此来自世界各地的望远镜已经将目光转向参宿四,利用这个机会观察这颗行为异常的恒星 !

但是即便如此,参宿四也能很容易找到。它是天空中第11亮的恒星,位于猎户座的右肩上。但在过去的几个月里,它的亮度下降到了平常亮度的38%,现在是天空中第24亮的恒星。

变化对于参宿四来说是正常的。随着内部温度的上升和下降,恒星就像一颗跳动的心脏一样,在不断地生长和收缩。它的表面有大量的对流细胞,这些对流细胞会沸腾,产生更亮和更暗的区域,它不断地喷出灰尘,使我们的视野在一段时间内变得模糊。

一组欧洲天文学家在2019年初利用世界上最强大的天文台之一对参宿四的表面进行了非常详细的观测。这使得他们能够在年底再次观测这颗恒星,看到它表面的巨大差异,以及它周围的尘埃云。

这张最新的图片是由欧洲南方天文台的超大望远镜拍摄的,它使用的是球面仪,也被称为光谱偏振测量高对比度系外行星研究仪器。

顺便说一句,SPHERE是在地球表面运行的最强大的观测仪器之一。它可以帮助天文学家看到来自围绕一颗小恒星运行的新形成的行星的偏振光红外线。因此,它也能提供参宿四的高分辨率图像。参宿四离我们如此之近、如此之大,以至于地球上的望远镜能够以圆盘的形式观测到它的表面,观察到它的单个特征,比如巨大的对流细胞。

首先,让我们看看这颗恒星在2019年1月使用SPHERE时的样子。你可以看到恒星看起来像一个明亮的球体。但再把这张照片与一年后的2019年12月拍摄的照片进行对比。你可以看到在恒星的顶部有一个巨大的亮斑,然后在下面有一个较暗的区域。

2019年12月的参宿四。看到恒星较低部分的较暗区域了吗?如果你还记得最近由Daniel K. Inouye太阳望远镜所观察到的太阳表面的那些对流细胞,就可以发现这些热气体团从恒星内部深处被带到表面并释放到太空中。在太阳表面,它们的直径可达1000公里,将太阳的热量释放到太空中。

但在参宿四的表面,它们的大小可达整个恒星的60%。由于这颗恒星的直径可以超过10亿公里,这些对流细胞的直径可以达到数亿公里。这张照片中明亮的区域可能是这些巨大的对流细胞中的一个,而较暗的区域可能是参宿四如此昏暗的部分原因。

不过科学家认为还有一种可能存在,也就是天文学家们正在研究的另一个观点,即参宿四喷出了一团尘埃,在一定程度上遮蔽了我们的视野。为了证实这一点,天文学家们使用了另一种附加在大型望远镜上的仪器,称为中红外成像仪和光谱仪。它的目的是帮助寻找像半人马座阿尔法星这样的恒星附近的宜居行星,但它也可以帮助我们揭示参宿四周围环境的细节。

在这张图片中,你可以看到2019年12月围绕着参宿四的尘埃发出的红外线。它们看起来就像围绕着恒星的火焰,但它们只是参宿四在生命的最后阶段所释放的大量物质。

VISIR仪器可以帮主天文学家掩盖恒星最亮的部分,让较暗的物质显现出来。但是为了比较,天文学家把原始的参宿四图片放回了这个黑色圆盘的中间,所以你可以看到它的大小和周围的尘埃相比。如果把参宿四放在太阳系,参宿四的大小相当于木星在我们太阳系的轨道大小,所以那是一个巨大的尘埃光环。

最后强调的是,我们不知道参宿四是否会很快爆炸。事实上,参宿四比我们在现代记忆中看到的要暗,这是令人兴奋的。所以参宿四一旦爆炸,我们将会在夜空中看到另一个明亮的“太阳”,只是它可能要很久很久才能实现。


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