参宿四继续异常，如果它爆炸会发生什么

原创 哈尔鲍曼9000 科学剃刀

参宿四是图片顶部明亮的黄色恒星，在 2020 年大幅变暗（如第二张图所示），此后亮度提高了 50%。图片来源：H.Raab/Flickr，CC BY-ND

猎户座中明亮的红色参宿四表现出一些意想不到的行为。在 2019 年底和 2020 年，它变得比我们见过的更暗淡——至少在一个多世纪的记录中是这样。短暂地，它变得比猎户座第三亮的恒星贝拉特里克斯更暗淡（几乎）。这一事件被称为“大变暗”。

但参宿四从此又变得明亮起来。今年有几天，它是猎户座最亮的恒星——比我们见过的还要亮。这两起事件都引发了人们对其是否即将以爆炸形式消亡的猜测。但是有没有证据支持这个想法？这样的爆炸会对地球上的我们产生什么影响？

总的来说，恒星是非常稳定的。它们年复一年地以相同的亮度闪耀。但也有例外，一些恒星 - 被称为变星 - 亮度变化。最著名的是米拉，“奇迹之星”，德国牧师大卫·法布里修斯（David Fabricius）于1596年将其发现为变星 - 它是一颗有规律膨胀和收缩的脉动恒星。

Algol是另一个众所周知的例子：它周期性地被伴星黯然失色。肉眼可以看到大约30颗这样的变星，尽管需要注意它们的亮度变化。

参宿四是天空中第七亮的恒星（不包括太阳），是变星中最亮的。有时参宿四变得几乎和Rigel（星座中第四亮的蓝色恒星）一样亮，而在其他时候，它明显更暗淡。这种变化是由脉动引起的，类似于米拉的脉动，尽管没有那么大或那么规则。

然而，有时一颗恒星会短暂地变得非常明亮。其中最亮和最稀有的是超新星，当整颗恒星在强烈的爆炸中结束生命时形成。

超新星的亮度足以在白天看到，尽管在过去的1000年里只发生过几次。附近明亮的超新星是天文学家所追求的那种事件，但我们中很少有人能看到它。我们生活在希望中。

神秘行为

虽然参宿四是一颗变星，但2021年的大变暗是极端的。在几个月内，它实际上已经变暗了约60%。这最终被证明是由云引起的。参宿四等恒星不断排出气体和尘埃。风中的一团气体，和恒星本身一样大，遮挡了半颗恒星。事实上，这颗恒星的图像显示它的南半部分不见了。似乎有些恒星，如参宿四，有天气。

也就是说，我们仍然不知道是什么导致了突然变亮 - 它现在比平时亮了50%。但即将到来的超新星似乎不太可能。在这些类型的恒星中，核心会触发超新星爆炸。另一方面，亮度变化是一种表面现象。

极端的变亮实际上可能是由于导致变暗的尘埃云，现在将来自恒星的光反射到我们身上，使其看起来更亮。

参宿四随着时间的推移而变暗，在最后一个面板中可以看到云。图片来源：NASA、ESA 和 E. Wheatley （STScI）

但我们不能确定，天文学家很兴奋。参宿四的质量大约是太阳的15到20倍，预计这种质量的恒星将在被称为超新星的强大爆炸中结束生命。参宿四的红色表明它是一颗红色超巨星，这意味着它已经接近生命的尽头。

但这个结局可能还需要一百万年的时间。像参宿四这样的恒星可以活超过1000万年——对天文学家来说是一个非常短暂的时期，但对其他人来说却是很长的时间。

尽管如此，新的模型已经运行，一些人认为超新星可能在几千年内发生，而另一些人则认为这一事件在未来150万年。

参宿四周围有许多谜团。我们不知道它的确切质量，甚至它的距离也存在争议。有人认为这颗恒星最近与一个较小的伴星合并：这可以解释为什么它的旋转速度比预期的要快——大恒星通常会这样做。

一些古代手稿将这颗恒星称为类似于黄色的土星，而不是红润的火星。星星变色了吗？这可能指向快速演化 - 这意味着超新星可能迟早发生。

爆炸动力学

如果参宿四真的变成超新星，它会是什么样子？这颗恒星距离我们大约500光年。爆炸后，我们首先会探测到一场称为中微子的无质量粒子雨，这对我们无害。在那之后，恒星会迅速变亮。

一两个星期后，它将以与满月大致相同的亮度发光。参宿四将在接下来的几个月内消失，但在白天仍然可见6到12个月。到了晚上，你应该能够用肉眼再看到一两年。但在那之后，我们再也看不到它了——猎户座将永远失去它的红色光芒。

对我们有什么危险吗？超新星产生称为宇宙射线的高能粒子，可以越过地球磁场的屏蔽。但是，与除了最近的超新星之外，我们收到的其他辐射相比，数量会很小。

超新星爆炸也会产生放射性铁。事实上，这种物质已经在地球的海底和月球上被发现，据信是在200万到300万年前的超新星爆炸中形成的。那颗超新星离我们大概有300光年，比参宿四还近，但足够远，不会给地球上的生命带来重大问题。

一颗非常接近30光年的超新星可能会导致重大问题：宇宙射线可能导致臭氧破坏和地球上危险的紫外线水平。它可以在持续数百到数千年的时间内将臭氧减少一半：这个水平被认为能够引起灭绝事件。但如此接近的超新星是非常罕见的，可能每十亿年只发生一次。

最终，参宿四可能还会存在一段时间。这很好，因为它是一颗迷人而神秘的恒星。我们还有很多东西要从中学习。

本文根据知识共享许可从The Conversation重新发布。阅读原文。

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原标题：《『参宿四继续异常，如果它爆炸会发生什么》

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