从去年年底开始到今年年初，参宿四可谓赚足了眼球，因为它从在2019年10月底开始变暗到2020年一月底又重新变亮，作为一颗变星，参宿四的亮度变化并不令人惊讶，但参宿四同时也是一颗行将就木的恒星，未来将会迎来它在一生中最为壮烈的时刻：超新星爆发，所以参宿四的一举一动无不令人关注！
什么是超新星？为什么恒星会超新星爆发？
简单的形容就是天空中一颗星星突然变亮，然后持续一段时间后慢慢变暗，最后消失！这是一颗恒星演化到生命末期所发生的一个过程，但并不是所有恒星都会超新星爆发，一般质量要大于8-10倍太阳才可能发生，所以我们太阳是不会超新星爆发的哦（但它会氦闪）！
当一颗恒星超新星爆发时它发出的能发相当于太阳一身中所有的辐射能量，外壳将会超过十分之一的光速向外抛洒，形成一片美丽的超新星遗迹，在未来数万年甚至更久的时间，都能观测到这片痕迹！最后在超新星爆发的中心将形成一颗中子星或者黑洞，但以参宿四的质量，未来将形成一颗中子星。参宿四到底会不会爆发？爆发的冲击波会不会影响地球？未来的中子星会对地球造成影响？都是本文要探讨的话题。
参宿四在猎户座中位置
参宿四诡异的光变是否会超新星爆发?
参宿四是我们熟悉的猎户座右肩膀，它的英文名称Betelgeuse就来自于一个误译的阿拉伯语名称，意思是猎户的手。在中国地区，冬季的猎户座最容易观测，晚上抬头就能看到猎户座和天狼星照耀着大地。猎户右肩膀上红红参宿四距离太阳系大约640光年，它的质量大约是18–19M☉（另一说14–15M☉）（M☉：太阳质量），现在已经演化到了恒星的末期红巨星阶段！
参宿四与太阳系行星轨道对比
参宿四的直径非常大，如果将它放在太阳系，那么它的直径将会到达小行星带以外，可能会超过木星轨道（木星轨道半径约7.8亿千米），它也是除太阳外第一颗被测量角直径的恒星。关于参宿四的质量比较争议，主要是因为参宿四的距离无法准确测量的原因。
参宿四的光度变化发现
赫歇尔在1836年第一次描述了参宿四的光度变化，变化周期有相隔数年也有相隔十年都没有大的变化，因此参宿四变化并没有特殊规律，但就整体来说，参宿四从赫歇尔发现开始，每隔一段时间（一般为数年）就会有一次亮度峰值。
美国变星观测者协会（AAVSO）的记录显示最大的视星等（亮度）在1933年和1942年是0.2等，最暗的视星等出现在1927年和1941年，是1.2等
贴士：最亮的天狼星视星等为-1.46，金星最亮时-4.4，肉眼可见最暗为6等，绝对星等为将一颗恒星放到32.6光年外测量其亮度。
现代参宿四的视星等范围采用的也大致是这个范围：0.3-1.2，（参宿四的绝对星等为-5.27～-6.27），大概最亮时是最暗亮度的2.5倍左右，所以参宿四的亮度变化是肉眼都很容易看出来哦，现在可是观测的好季节，是参宿四最黑暗的时刻！导致参宿四亮度变化剧烈是因为它复杂的气壳变化以及出现在参宿四表面巨大的对流胞（相当于太阳上的米粒组织）。
DKIST望远镜拍摄太阳表面的超精细米粒组织
太阳米粒组织：太阳光球面的颗粒状的斑驳外观，是太阳的对流层上升到光球层的等离子体热柱造成的现象，看起来就像很多碎米粒在太阳表面，每时每刻，太阳表面都有超过400万颗米粒组织。但参宿四这种红超巨星的米粒组织已经完全变形，参宿四可能上会出现一个或者两个巨大的对流胞，造成参宿四光度变化起伏很大。
参宿四上两个诡异的亮斑
参宿四是一颗半规则变星，半规则变星的亮度变化周期从30天到数年不等，参宿四的变光周期有一个425天的短周期变化和一个5.7年的长周期变化，但参宿四并不严格按照这个规律变化。它总是有一些出人意料的变化，比如此次亮度创了新低！
这次亮度变化后参宿四会超新星爆发吗？
这个问题即使天文学家也只能回答不知道，但我们可以根据参宿四的历史光度变化来做一个猜测，请看下图参宿四的光度变化图：
1960年以来参宿四亮度变化
上图红圈处是最近的最低亮度，2020年以来参宿四创下了有记录以来的新低，这可能表明参宿四内核正在进入一个新的坍缩阶段，与太阳的后期的光度变化原因类似（太阳主要是氦闪），但参宿四这样的恒星并不会经历氦闪或碳闪，但它会经历内核坍缩温度剧增后的剧烈壳层氢燃烧阶段，这是红巨星的原因，这个阶段的燃烧会随着内核的变化而极不稳定，所以现在参宿四的内核处在什么变化阶段，何时会超新星爆发，天文学家也不知道。
参宿四超新星爆发时到底有多亮？
参宿四是一颗15-19M☉的恒星，未来将会经历一次铁核坍缩的II型超新星爆发，这种类型的恒星内核可以一直聚变到铁。镍-56是元素聚变的终点，但它最终会衰变回铁-56，因为再无法核聚变，此时内核再无辐射压支撑外壳，因此坍缩会即刻产生，巨大外壳的质量将会7-8万千米/秒的速度撞击内核，将会直接引发超新星爆发。
各种质量的恒星超新星爆发类型
核心则有两个选择，一个是内核中子简并力可以对抗外壳坍缩，那么内核将会形成中子星，如果中子简并力无法对抗外壳的引力坍缩能，那么内核将会坍缩成一个黑洞，不过参宿四的的内核质量不足以形成黑洞，它只会成为一颗中子星。
参宿四爆发的亮度有多高？天空中会出现两个太阳吗？
这应该是大家最关心的话题，历史上记载最著名的是宋朝的超新星SN1054，也就是天关客星，形成的残骸即金牛座蟹状星云M1，它距离地球约6300光年，根据天文学家估计，当年爆发时的亮度达到了-6等，大概是天狼星亮度的64倍！最初爆发的23天里白天可见，夜晚可见则持续了将近2年！参宿四距离只有640光年，它万一超新星爆发，有多亮？
各类超新星爆发时候的大致亮度
II型超新星爆发的亮度在-14～-17等（绝对星等）之间，假如按最亮的-17等计，在地球上看来，猎户座参宿四的位置到底有多亮呢？我们需要用视星等和绝对星等换算公式来计算下：
视星等和绝对星等换算
计算得视星等为：-10.536等
这个亮度比满月大约要暗2.1等左右，它在爆发后大约会在空中闪亮一年以上、下降到10%的亮度的时间可以保持半年，如果各位习惯我们的夜空中有那么一颗如此明亮的星星消失后，我们的夜空中亮度会下降多少呢？
视星等之间的差异
约为两个视星等亮度差^(满月亮度-超新星亮度)=6.9倍，因此超新星熄灭后夜空大约要暗1/6.9，也就是大约七分之一左右！当然各位可能对这个七分之一没啥感觉，但可以相信少了那么大一颗大星星，绝壁会非常失落，不过也不必担心，因为在同一个位置，会有一个极速膨胀的气壳，甚至大家每年都可以通过望远镜观测到它长大了不少。
参宿四爆发过程
参宿四爆发的冲击波能危及地球吗？它形成的中子星对地有威胁吗？
参宿四未来铁定是会超新星爆发的，一般的超新星爆发有几种能量释放方式，看看哪种对地球会有影响。
超强中微子流
伽玛射线
电磁辐射（X射线+可见光辐射+电磁波）
扩散的冲击波
一般超新星爆发都是中微子先波及地球，尽管中微子比光速慢一些，但中微子穿透力极强，在超新星核铁核坍缩阶段就会冲出重重包围（绝大部分中微子还是被封闭在内核坍缩的致密物质中），比如大麦哲伦星系的超新星SN1987A，持续仅仅13秒的中微子流到达地球三小时后，超新星发出的可见光才到达地球，不过不必担心，中微子会穿过地球扬长而去，对大家没有任何影响。
中微子到达地球
伽马射线影响
伽玛射线对地球的影响是最大的，因为它能量很大，穿透力也很强，会离解大气层中臭氧，使其和和氮结合形成氮氧化物沉降到地面，地球失去臭氧层保护，生命将暴露在紫外线和宇宙射线下，这些高能射线将会破坏生物的DNA，地质史上至少有1-2次的超新星爆发造成的规模生命灭绝事件。
伽马射线到达地球
不过参宿四距离地球比较遥远，一般认为30光年内的超新星爆发会对地球造成严重影响，而且超新星爆发时两极的喷流角度也没有对这地球方向，因为参宿四自转轴和地球有一个30度的角度，所以各位可以放心了！
电磁波段辐射
如果算整个电磁波段的星等，那么参宿四可能远不止-17等，它应该更高，但大家都知道-26.74等的太阳都没把我们晒晕（太阳的亮度是参宿四爆发时视星等的280万倍），因此各位也可以放心。
冲击波影响
参宿四超新星爆发可以毁灭它所在的恒星，但它无法影响光年级别外的天体，毕竟冲击波在太空中影响范围是最小的。
参宿四形成的这颗中子星对地球威胁有多大？
《撤离地球》是一部关于中子星闯入太阳系的电影，那实在是个可怕的结果，但这描述的是中子星进入太阳系的后果，而参宿四未来形成的中子星距离地球远着呢，640光年的距离并不会随着超新星爆炸而飞向地球！
不过未来在这个位置将会形成一座新的宇宙灯塔，只是这座灯塔的磁极不知道会不会扫过地球，但可惜最近的脉冲星Geminga 距离120光年已经被占据了，参宿四未来形成的中子星（可能会是脉冲星）640光年无法获得这一桂冠。
所以参宿四未来超新星爆发后，中微子流不会影响地球，光辐射会让地球夜空亮度增加1/7，碎片不会飞到地球，形成的中子星也不会对地球有啥影响，各位可以放心大胆的在参宿四超新星爆发时尽情围观，当然还可以拿相机记录下来，这非常有可能是各位一生中唯一一次目视超新星爆发！
