獵戶座可變恆星「參宿四」，一顆註定會發生超新星爆炸的紅超巨星

2023-04-01 02:53:34

當一個晴朗的夜晚來臨，如果我們仰望天空，我們不僅能看到月亮，還能看到滿天的星星。由於地球大氣層的存在，天空中的星星似乎都在閃爍，這是非常神秘和好玩的。我們通常所說的「恆星」包括許多類型的天體。肉眼可見的恆星不僅是太陽系中的水星、金星、火星、木星和土星等行星，也是太陽系外的恆星。有些甚至是遙遠的星系。有時當彗星靠近地球時，我們也能看到它們。

參宿四註定要爆發超新星

其中，絕大多數「恆星」都屬於能夠自己發光發熱的恆星。恆星通過內部核聚變反應不斷釋放電磁波形式的能量。這些電磁波可以穿過遙遠的宇宙到達我們的地球，地球上的人類將能夠看到這些恆星。最近，天空中眾多恆星中的一顆引起了眾多天文學家的注意，即位於獵戶座的「參宿四」。這顆恆星在2019年底突然變暗，變暗後的亮度大約是原來亮度的一半。然而，經過幾個月的黑暗，參宿四的亮度在2020年4月中旬基本恢復。

赫茲普朗-羅素圖

為什麼參宿四的亮度會這樣變化？我們知道，由於「參宿四」是一顆恆星，我們自然會想到太陽系中唯一的恆星，即「太陽」。我們知道太陽不斷向外輻射太陽輻射，太陽在幾十億年裡非常穩定，沒有閃爍。為什麼也是星星的「參宿四」會有明暗變化？事實上，恆星世界是一個龐大的家族，包括白矮星、主序星、紅巨星和超級巨星。我們的太陽屬於主序星，主序星通常能穩定地發光發熱。

夜晚的參宿四空

根據恆星的表面溫度，我們看起來也有不同的顏色。顏色越紅，恆星的表面溫度越低。顏色越白，恆星表面溫度越高；如果顏色是黃色，溫度相對適中。讓我們來看看「參宿四」的基本情況。參宿四是一顆巨星，參宿四的表面溫度相對較低，約為3590K(太陽的表面溫度約為6000K)。因此，參宿四是紅色的，是一顆「紅色的超級巨星」。超級巨星位於「希律王」的頂部，是最明亮的恆星類別。參宿四是全天第九亮的星，也是獵戶座第二亮的星，僅次於參宿四。

天文望遠鏡中的參宿四

超級明星都很大。參宿四是已知最大的恆星之一。如果參宿四位於我們的太陽，它的表面將超過小行星帶，並可能到達木星的軌道，而水星、金星、地球和火星都將被吞沒。這些超級巨星實際上並不十分穩定，所以參宿四是另一顆「變星」，它們中的大多數都有輕微的變化。事實上，參宿四的亮度總是在變化。科學家們認為參宿四複雜而湍流的表面經常發出大規模的閃光，這可能是光度不斷變化的原因。

參宿四如果位於太陽位置圖

然而，這一次參宿四的亮度變得非常暗，這是自1930年觀測以來的最低值。這一現象在天文學家中引起了極大的興奮。這是因為超級巨星的素質很高，並且有很強的能力在一個單位時間內從內向外釋放他們。一般來說，它們的壽命只有一千萬到五千萬年。與我們太陽將近100億年的壽命相比，像參宿四這樣的超級巨星壽命非常短。此外，超級巨星在他們生命的最後往往會有「超新星爆炸」。由於參宿四離地球只有650光年，一旦參宿四發生超新星爆炸，它的亮度將超過月球，白天也能看到，這是最壯觀的天文現象。