参宿四:即将爆发的超新星

参宿四是一颗接近生命终点的恒星。因为它在其核心中产生了更重的元素,在它死后可以形成红巨星。这颗恒星是业余天文爱好者喜欢的,不仅因为它的大小和亮度,而且因为它是“猎户座”的一部分,这是北半球一个明亮的冬季星座。专业天文学家也密切关注着这颗恒星,因为它是出了名的变化:它的直径从550到920倍的太阳直径变化。

这张炫酷的太空壁纸是赫歇尔PACS 70、100、160微米波长的参宿四复合彩色图像。图片版权:ESA/Herschel/PACS/L. Decin et al

定位参宿四

古代的天文学家们很容易就能发现参宿四,因为它的大小和距离地球的距离相对较近,它距离地球大约600光年,而且它的亮度变化一般为0.4,低于1.2。在20世纪的一些观察中,美国变星观察协会提出了1933年和1942年的0.2个峰值。它是夜空中最亮的第12颗星星。

恒星的位置是:

正确提升:05小时55分10.3秒

赤纬:+ 07度24分25秒

参宿四的名称很可能起源于阿拉伯语,但在梵语、繁体中文、甚至夏威夷语中,它都有其他名字(例如)在后者中它被称为Kauluakoko。

即将爆发的超新星

天文学家预计不久的将来参宿四将会爆炸,这意味着很快就会出现天文天文现象,根据一些消息来源在100万年之内。然而准确地预测它何时会变成一颗超新星是很困难的,因为它取决于对其质量的精确计算,以及对恒星内部发生的事情的理解。

参宿四是如此的巨大,如果它被放置在太阳的位置上它的大小将会超过木星的轨道,几个望远镜已经捕捉到恒星的图像,并发现它脱落的质量。从1993年开始,持续了至少15年,它的半径缩小了15%,如此短的时间内惊人的数量。

我们不知道为什么恒星正在收缩2009年加州大学伯克利分校空间科学实验室的研究物理学家Edward Wishnow说考虑到我们对星系和遥远宇宙的了解,还有很多我们不知道的关于恒星的事情,包括在他们生命终点附近发生的红巨星。

参宿四的天空图像,当恒星接近爆炸超新星时,它正在脱落外层质量。图片版权:ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide de Martin

撞向宇宙墙

当这颗恒星正在准备一个巨大的爆炸时,另一个挑战在等待着:它将在未来的几千年撞向一堵星际尘埃的墙。2013年发布的一幅红外赫歇尔太空望远镜图像显示,它将以66960英里每小时(107,761公里每小时)的速度撞击尘埃。

这次冲撞需要一段时间才能完成:太阳风预计将在5000年后触到这条线,而在那之后,这颗恒星的心脏将在12500年的时间里撞尘埃团。

最新的研究

对参宿四的持续观察显示,我们仍有很多要了解它的。对红巨星的观察表明,离开恒星的气体比天文学家认为的要冷。他们在2016年的一项研究中说,科学家们不确定有多少质量离开了恒星,而不是产生大量热量。可能的解释包括磁场,或冲击波,但需要更多的工作来证实这些模型。

天文学家也在与另一颗红巨星Antares进行比较研究,以更好地了解情况。与此同时,科学家仍然对参宿四的超快旋转感到困惑,它的速度比预期快了大约150倍。根据2016年的一项研究,如果这颗恒星在大约10万年前吞噬了一颗太阳质量的恒星,这可能会发生。天文学家认为,考虑到参宿四的巨大尺寸——它比我们的太阳1000倍,或者是8.6亿英里(14亿公里)——它的旋转速度要慢得多。

在2017年阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列望远镜(ALMA)首次拍摄了它的表面,天文学家称这是迄今为止获得的最高分辨率的图像。


作者:Elizabeth Howell

来自:space

编译:中子星

审校:博科园