恒星不是永恒的,每一颗恒星都是有“与世长辞”的那一天,品质越高的恒星,其寿命就越少。对于一些大质量的恒星来讲,在它们迈向结束时,通常会产生杀伤力无可比拟的超新星爆发,在那一刻,他会竭尽全力向宇宙里传出最后呼喊,其释放出来的动能甚至能和整体的星球匹敌,因而超新星爆发又被称为宇宙空间最壮美的事情。
在太阳系周边,就会有一颗可能发生超新星爆发的恒星——参宿四(Betelgeuse),这枚恒星坐落于猎户座,间距太阳光只有大约725亿光年,算得上太阳“隔壁邻居”了。参宿四直径是太阳的700倍左右,但质量却仅是太阳14至20倍,其演变过程正处在“红超巨星”环节,那也是大质量恒星的“性命后期”。
很多年以前,科学家就可能参宿四会在未来的数百万年内发生超新星爆发,而最近一段时间的测量数据则暗示着参宿四全面爆发有可能在更短时间内产生。
从2019年10月逐渐,科学家就留意到参宿四一直在变暗,伴随着这一过程的不断,在2020年2月时,参宿四的亮度已降至往年测量数据的最低标准(如图所示),以致于那时候有不少人都觉得,参宿四很有可能将要暴发。
但是想象中超新星爆发没有出现,后续测量数据说明,在降到“低谷”以后,参宿四的亮度相继出现了相对稳定的回暖,接着又慢慢回到正常范围内。
看起来这似乎是虚惊一场,但这事并没有就此完毕,由于在接下来的时间里,科学家发觉参宿四这一太阳“隔壁邻居”逐渐出人意表地变暗,疑是将要暴发,这也就意味着,有可能会参宿四此行真的了,宇宙空间最壮美的事情,也许即将于725亿光年外开演。
图中显示出了各种天文台认证对参宿四亮度的测量数据,时长出为2018年底一直到现在,在其中绿色和蓝色一个点意味着来源于地面测量数据,红色星辰图案也代表来源于“STEREO”(日地关联天文台认证)的测量数据。(注:“STEREO”是NASA和罗伯特.圣路易斯大学合作研发的两大太阳探测器,于2006年发射升空,它能从太空中的有利位置观察参宿四。)
(新华社记者“STEREO”的日球成像仪拍摄到的参宿四)
“STEREO”的测量数据表明,从2020年6月中下旬逐渐一直到现在,参宿四又一次变暗,需注意,与以前对比,此次参宿四的变暗是出人意表的,为什么这样说呢?主要是因为参宿四是一颗变星,它亮度会周期性地发生变化,从以往的测量数据来说,参宿四一般会亲身经历不断420天左右的亮度循环系统,而这一次的变暗却整整的早了类似1年时间。
说到这里,可能有人会问完,为何参宿四的变暗会和“疑是将要暴发”有关呢?要解决这个问题,我们应该简单了解一下恒星的结构体制。
在恒星的结构一直存在着二种能量的交锋,在其中的一方是恒星重力,它的方向是向内的,另一方乃是恒星内部核聚变反应所提供的辐射源工作压力,它的方向是向外的。一般来说,这几种能量都是处于一个动态变化均衡,大约如图所示。
当恒星内部核聚变反应较差时,其亮度也相应地减少,这时候作用力便会占据优势,天体便会在重的作用下收拢,但是这又会导致恒星内部结构的温度和气体压强上升,从而使得恒星内部核聚变反应大幅增强,其亮度也相应地提升,在这样的情况下,向外的辐射压又占上风,因此天体逐渐澎涨,在澎涨之后,恒星内部结构的温度和气体压强又也会降低,核聚变反应也会跟着变弱……如此循环。
不难看出,参宿四的亮度逐渐出人意表地变暗,就有可能暗示着其内部的“然料”就快要“触底”了,如果真是这样得话,它作用力就将要彻底占上风,在接下来的时间里,强劲重力就会将其关键无限地缩小,直至产生宇宙空间最壮美的事情——超新星爆发。
值得注意的是,因为从宇宙的尺度上来说,参宿四算得上太阳“隔壁邻居”,可是725光年的距离其实蛮远距离,即便是参宿四此行真的了,它暴发过程中产生的化学物质激波不会对大家造成一点干扰,我们唯一需要注意的就是超新星爆发所产生的伽马射线暴。
值得庆幸的是,参宿四的自转轴与地球有一个20多度交角,而伽马射线暴是沿着恒星的自转轴方位发射,换句话说,地球没有被参宿四“看准”,所以我们完全不必因此担忧。