奇怪的參宿四最后還是沒爆炸

奇怪的參宿四最后還是沒爆炸
這張參宿四的圖像,是數字化巡天2項目的若干張圖像合成的。參宿四是夜空中最亮的恒星之一。
圖源:ESO/DIGITIZED SKY SURVEY 2. 
致謝: DAVIDE DE MARTIN
 
  關于參宿四即將爆炸的傳言甚囂塵上。盡管這顆紅超巨星最近的亮度降低暗示它可能時日不多,但它似乎并不會立即爆炸。最近的觀測結果反而顯示,這顆恒星正開始恢復往日的榮光。
 
  2月22日,一支研究團隊在天文學家電報(the Astronomer’s Telegram,在線網絡發表平臺)上稱:“參宿四確定已經停止變暗,并已經開始緩慢變亮。目前還需要繼續進行各種觀測,才能理解這種史無前例的變暗階段的性質,理解這顆令人驚嘆的恒星下一步會怎么樣。”
 
奇怪的參宿四最后還是沒爆炸
獵戶座高懸在夏威夷的哈雷阿卡拉火山上方。圖上兩顆較亮的星星是參宿四和參宿七。
圖源:BABAK TAFRESHI, NAT GEO IMAGE COLLECTION
 
  隨著參宿四逐漸變亮,天文學家現在希望弄清楚是什么導致它的亮度在2019年底驟降,同時還要應對人們未能目睹超新星爆發的遺憾。
 
  哈佛-史密森天體物理中心的Andrea Dupree說:“我也想說它將變成一顆超新星。我們壓根不怎么了解超新星爆發前一刻、前一晚、前一周、前一月究竟是什么樣。”
 
黯淡,黯淡的巨星
 
  參宿四,正常情況是位于獵戶座“肩部”的一顆惹眼的紅點,也是夜空中識別度最高的星星之一。它距離地球約700光年,是一顆年輕的紅巨星,膨脹而巨大。如果把它放在太陽的位置,它甚至能吞掉木星。這顆巨星會周期性地脈沖,其表面由許多巨大的對流胞(convective cell)拼接而成。這些對流胞會移動、膨大、收縮,與覆蓋在太陽表面的一團團等離子體泡類似,卻大得多。
 
  Dupree說:“它們非常大,真的很大,跟我們到火星的距離差不多。這樣的表面讓人太驚訝了!”
 
  當參宿四脈沖時,這些對流胞收縮、膨脹,恒星的亮度也會起伏變化。該恒星的英文名字Betelgeuse起源于阿拉伯語。在天文上,參宿四屬于變星,意思是它會以幾個固有的周期發生周期性的亮度增減。
 
  但去年秋季,參宿四開始變得比平常更暗,而且并沒有逐漸變亮,反而越變越暗。到2019年底,其亮度已經比原本的亮度低了40%,不再是夜空中第10顆最亮的星,甚至連前20名都排不上。當時的參宿四的亮度,比天文學家們觀測至今的所有亮度都要低。
 
  Dupree說:“能實時看到恒星演化挺有趣的。它的所作所為我們從來沒在它身上見過,而且也不清楚是不是在其它恒星上見過。”
 
  參宿四走向黯淡的原因仍無法確定。一些天文學家推測,若干正常的恒星周期恰好重疊,產生了一個比以往更黯淡的恒星。另一些人猜測,參宿四可能噴射出了大量的塵埃,擋住了自身。還有一些科學家希望參宿四變暗預示著它的末日,因為據認為許多大恒星在坍縮爆炸前會向太空噴出大團煙塵。
 
奇怪的參宿四最后還是沒爆炸
這張圖像是參宿四在史無前例的變暗前后的對比。左右兩圖是歐洲航天局的甚大望遠鏡在2019年1月和12月分別拍攝的,可以看出這顆恒星變暗了多少,以及形狀發生了什么變化。
圖源:ESO/M. MONTARGÈS ET AL
 
  像參宿四這樣的大恒星,變成超新星是不可避免的,問題不在于它是否會炸,而在于什么時候炸。而當參宿四真正爆炸時,在地球的白天也能看到它。
 
參宿四的亮度
 
  盡管接近超新星爆發并不能解釋參宿四的亮度變化,但許多天文學家私心里還是希望這顆恒星爆炸。
 
  “我挺希望看到它爆炸的。那樣就太奇妙了。”美國維拉諾瓦大學的天文學家Ed Guinan在參宿四變亮之前接受《國家地理》采訪時說道。他從事變星研究,追蹤參宿四已有幾十年。
 
  但當Guinan后來發現參宿四重新變亮后,他開始懷疑這顆恒星并非正要“一條路走到黑”。他說,在亮度低點時,起碼有兩個恒星周期疊加,只有這種巧合才能解釋參宿四為什么變暗得這么厲害。
 
  Guinan查看了參宿四恒星周期的時機后發現,如果參宿四的行為與一個特別顯著的、約425天的波動周期相匹配,那么,參宿四應該在2月底開始重新變亮。事實上,參宿四在亮度最低的階段停留了一周,確實開始變亮。
 
  Guinan說:“我們認為最暗是在2月20日,前后偏差幾日。我當然很開心自己的推測是對的,我本來不會這樣的,因為我當時內心還是希望這顆恒星回變暗、變暗,變成超新星。我很想看到那樣。”
 
參宿四變了樣
 
  雖然Guinan預測對了,但參宿四最近變暗的奧秘并未完全解開。當它開始變暗時,幾臺最好的天文望遠鏡都開始轉頭仔細觀察它,其中包括哈勃太空望遠鏡和位于智利的甚大望遠鏡。當天文學家把甚大望遠鏡對準參宿四時,他們發現,這顆恒星與一年前的樣子大不相同。
 
  2019年1月,在參宿四開始變暗之前,它看上去幾乎呈球狀,球體明亮度一致。但2019年12月的圖像顯示,這顆恒星變得更為橢圓,而且南半球有一個非常巨大的暗影區。
 
  比利時天主教魯汶大學的Miguel Montargès說:“恒星圓面上出現這么一個重大變化,極為罕見。”他曾用甚大望遠鏡研究過參宿四。
 
  天文學家還不確定究竟是灰塵擋住了一部分恒星光線,還是恒星本身變形變暗。以參宿四最亮的紅外波段進行熱力觀測,參宿四看上去并沒有顯著變冷,并不像有人預測的那樣:一個巨大而黯淡的對流胞在恒星表面擴展開來。
 
  “考慮到亮度變化局限在不能很好穿透塵埃的短波段,塵埃沉積這個解釋似乎很合理。”曾用甚大望遠鏡觀測過參宿四的巴黎天文臺的Pierre Kervella說道。
 
  但是,“塵埃為什么會在乎這顆恒星425天的周期?”
 
  這個謎團遠未解開,但Guinan及其同事很感激參宿四再次亮起來好讓他們看到。不久后,這顆紅巨星就會運行到太陽附近,躲在白天的日光里,直至秋季。
 
(譯者:mikegao)
本文內容為國家地理中文網原創或者授權編譯,未經正式書面授權不得以任何形式轉載或使用。
喜歡
  • 微博評論
  • 網站評論
發表您的評論
ub8优游 <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链>