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有生之年,你會看到超新星爆炸嗎?科學家這樣解釋

參宿四這顆著名的紅色超巨星多年來一直備受關注,因為人們發現它有一天它會爆發成為一顆超新星,并伴有十分壯觀的現象。這場爆發奇觀将照亮整個夜空長達數周甚至數月,甚至在白天也可以觀測到。

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但是這場奇觀将在何時發生呢?科學家們預測,從今天起十萬年間中的任何一天都有可能。由于宇宙的漫長時間刻度,蛻變成為超新星的具體時間很難預測。不過,不僅僅有參宿四,其他恒星在一定時間内也處于爆發成為超新星的邊緣。現在讓我們看看超行星候選人們,科學家們推測這些“候選人”們都處于他們生命的邊緣,并會在某一天爆發成為壯觀的超新星,僅用肉眼,人們就可以享受這場視覺盛宴。

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我們的家園,銀河系,包含着數十億恒星。據估計,每50到100年間就會誕生一顆超新星。但是肉眼可見的超新星極為罕見,距今最近被觀測到并命名的還是在1604年,開普勒用肉眼觀測到的。它以著名科學家約翰内斯開普勒的名字命名:“開普勒超新星”。在這之後,開普勒對這自然現象進行了一年多的詳細觀察。

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這次爆發事件的遺迹在400多後全球範圍内還可觀測。然而在宇宙範圍内,超新星并不罕見,因為有這裡有數十億個星系,每個星系又包含數十億顆恒星。據估計,每秒種就有幾十顆這樣的恒星發生爆炸,甚至有些會在科學家研究它們的時候爆炸。

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有這樣一個發生在1987年的例子,就在一個人造衛星所能達到的星系:大麥哲倫星系裡。僅僅在爆發的幾個月時間,燃燒了相當于一億個太陽的能量。這次爆發為我們提供了了解恒星演化的最後階段的至關重要的資訊。盡管參宿四的爆炸是銀河系内最可能用肉眼觀察到的超新星事件,還有其他很多恒星或許也會在不久的将來爆炸,帶來一場耀眼的天文秀,揭示恒星生命的最後階段。

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唯一的問題是,我們還能親眼目睹嗎。550光年之外,可以看到超巨星心宿二,它是天蠍座魚鈎圖案中最亮的一顆恒星。這顆恒星用肉眼看是紅色的,它是如此巨大,如果把它放在太陽系的中心,它将到達火星和木星軌道之間的某個地方,吞沒所有内部的岩質行星。心宿二是雙星系統的一部分,主星是紅色超巨星,它的伴星心宿二B是一顆較小的主序星。盡管隻有1100萬歲的年紀,但是據估計,心宿二幾乎肯定會在未來10萬年内爆發為一顆超新星,和參宿四一樣。

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理論上,爆炸可能在明天就會發生。在幾個月的時間裡,心宿二超新星的亮度可以和滿月一樣,在白天也可以看到。在離我們7500光年遠的船底座,我們可以發現一顆不穩定的恒星。它被稱為船底座η,正如你從這張令人難以置信的圖檔中所看到的,它曾在數千年前經曆過一次巨大的爆發,但直到150年前才我們才在空中見到這一爆發的光芒。

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在這次巨大的爆炸中,它釋放出的能量幾乎和超新星爆炸一樣多,成為我們夜空中第二亮的恒星,然後逐漸消失到現在肉眼幾乎看不見的地步。然而,不知怎麼的,這顆恒星在這次大爆發中幸存了下來,現在位于這個由不斷膨脹的氣體和塵埃組成的熱雲團的中心。圍繞船底座η仍有許多謎團,但有一件事天文學家相當肯定,那就是在不久的将來,它将在最後一次爆炸中爆炸,其光芒将遠遠超過其以往的任何一次爆炸。

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沒有人能确切地說這個壯觀的事件什麼時候會發生,事實上,它可能已經發生了,因為它發出的光大約需要7500年才能到達地球。肉眼超新星顯然是非常罕見的,但不僅僅是心宿二、參宿四和海山二正處于成為超新星的邊緣,銀河系中許多其它的恒星也在接近他們目前生命的終點,雖然他們有可能在千上萬年内他們也不會爆炸。下一個肉眼可見的超新星可能要在數千年後才能被人類觀察到。

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在夜空中我們很容易就能觀測到一顆藍白色的超巨星,獵戶座β(又名參宿七,Rigel)。它位于860光年之外,處于獵戶座腿部的底處。它産生的能量約為太陽的12萬倍,星體溫度比太陽高得多。有兩顆較小的伴星藏在獵戶座β明亮的光芒中,隻有用更高倍率的天文望遠鏡才能看見它們。雖然按照測算它隻存活了約七百萬到九百萬的年歲,但這顆超巨星正處于恒星生命的後期階段。在未來幾百萬年後的某一天,獵戶座β将在照亮整片夜空後,從人類最容易觀測到的星座的行列中永遠消失。

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460光年之外有一顆藍色巨星,豺狼座-α(Alpha Lupi,)。這顆巨星位于豺狼座(Lupus)之中——Lupus在拉丁文中即為狼的意思。豺狼座-α作為這個星座中最亮的恒星,更是豺狼座狼後爪的标志。這裡還需再強調一下,這顆恒星是雙星系統。它是屬于雙星系統的恒星中最古老的一顆,據估計年齡在1600萬到2000萬年之間。即使在如此“高齡”,以11倍于太陽的品質,至今仍未迎來終結。而且科學家們預測,這顆恒星在未來幾百萬年之中發生的爆炸之前還會變得更大更明亮。

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在250光年外我們可以找到室女座中最亮的恒星,室女座-α(又名角宿一,Spica)。它同樣也是雙星系統,但由于它的伴星過近以至于引力将他們拉成了蛋形,而非球形。據計算,室女座-α才剛剛進入生命的最後階段,到現在也隻有1250萬年的曆史。但它的品質超過了太陽的10倍,預計将在幾百萬年内轉化為超新星。

未來的最近的肉眼可見的超新星可能是一顆名叫IK Pegasi的恒星。這個奇怪的雙星系統可以坐落于邊緣的飛馬座的星座,這個原因也是令人感到奇怪的,是因為主恒星,叫做IK Pegasi是在主序星的一個階段中,更像是太陽,然而它的伴侶是一個又小又密度高的白矮星,一個剩下的古老恒星。這種組合關系意味着當IK Pegasi A在生命周期的末端演變成一顆紅巨星時,這顆名叫為IK PegasiB的白矮星将會在它擴張的時候逐漸吞噬掉它的夥伴。

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當白矮星在紅巨星那裡積聚了足夠的品質時,它可能會自己内部崩塌,并且爆發出一種罕見的超新星。然而,有人認為如果這一切真正的發生了,在我們看到最終的表演前需要花費長達數百萬年的光景。現在我們明白了,未來六個難以置信的天文事件,有一天将會為地球上的人們提供着無與倫比的光的展示。

我們能夠看其中的一件令人驚訝的事件嗎?隻有時間會告訴我們。但即便是這樣,想象一下這場宏偉的表演也足夠令人驚歎的。如果你喜歡本期視訊,想了解更多内容,請點選“喜歡”按鈕并訂閱我們的頻道,記住要密切關注天空,因為你永遠不知道,今晚很可能會是我們看到超新星的夜晚。感謝你的觀看,期待下次再見。

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相關知識

白矮星,也稱為簡并矮星,是主要由電子簡并物質組成的恒星核心殘留物。白矮星有着非常大的密度,它的品質與太陽不相上下,而它的體積與地球相當。白矮星微弱的亮度來源于剩餘熱量的發射,白矮星中不會産生聚變。《1》已知最近的白矮星是天狼星B,距離8.6光年,天狼星雙星中較為小的組成部分。在離太陽最近的100個恒星系統當中目前有着8顆白矮星。《2》白矮星異常微弱的現象于1910年第一次被發現。《3》威廉盧頓于1922年創造了白矮星這個名稱。

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參考資料

天狼星(Sirius),即大犬座α 星A(α Canis Majoris A),位于大犬座。天狼星的視星等為-1.46等,是除太陽外全天最亮的恒星,但是暗于金星與木星,絕大多數時間亮于火星。天狼星是一顆藍白色的主序星,有一顆白矮星伴星,系統質心距離地球約為 8.6 光年。其中天狼星B,即那顆白矮星伴星,是人類最早觀測到的白矮星,也是品質最大的白矮星之一。

by:阿羅,玉米投手,許甜甜進階迷妹,遙見

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