点击订购
 
 
  新知  
 
“猎户之肩”行将爆炸
2009-07-24 作者: 刘铮

近15年来,猎户座的巨星参宿四缩小了15%。一些天文学家认为,它很可能“在我们眼前”变身成一颗超新星。更简单的说法是:它老人家要爆炸了

 

行将就木的红巨星

除了北斗七星所在的大熊星座,猎户座大概是人类最熟悉的星座了。猎户肩头有一颗红巨星叫“参宿四”。所谓巨星,就是一颗恒星的体积膨胀得很大,相当于它“青年时期”的十亿倍之多。称它为“红”巨星,是因为在这恒星迅速膨胀的同时,它的外表面离中心越来越远,所以温度将随之降低,发出的光也就越来越偏红。不过,虽然温度降低了一些,可红巨星的体积是如此之大,它的光度也变得很大,极为明亮。肉眼看到的最亮的星中,许多都是红巨星。

参宿四有多大呢?大概的数字是,它的质量约是太阳的20倍,而体积超过太阳的两亿倍。 一般来说,红巨星都处于恒星的“晚年”,即将变成超新星爆掉——其内部的核燃料不足以支撑它那么大的体积,而引力将引起坍缩。在这个过程中引力势能会形成巨大的热能,造成大爆炸。

天文学家相信,参宿四的历史只有850万年,刚够从猿猴演化成人的时间,但因为它的质量太大了,所以演变的速度非常快。不过,虽然可以肯定参宿四已经进入老年,但它什么时候“死掉”却很难确定,可能是上万年,也可能是1000年内,也有可能就在明天。

 

15年来持续缩小

美国加州大学伯克利分校设在南加州威尔逊山脉顶峰上的红外空间干涉仪(ISI)长期监测表明,从1993年开始,参宿四的直径已经缩小了15%。参宿四的直径大约有5个天文单位,也就是说它的直径五倍于地球至太阳的距离,而缩小的部分相当于金星的轨道直径那么大,缩小速度平均大约是每小时760千米。

伯克利分校的名誉教授、曾因发明激光和微波激射器而获1964年诺贝尔奖的汤斯(Charles Townes)表示,ISI还在近年观察到参宿四表面上有亮斑,说明它表面可能被一个巨大的气室包围,就像太阳表面的对流气室一样,它们可能影响了对它直径的观测。

虽然参宿四的直径缩小了,但是据美国变星观察协会的测定统计,在15年里参宿四的光度并没有明显的变化。虽然其亮度在历史上确实有过很大变化——它是一颗“变星”,也就是亮度会变的恒星。据统计,它最暗的时候是在1933年和1942年,光度是0.2,而最亮的时候是在1927年和1941年,光度几乎达到1.2。

参宿四有着光荣的“直径测量史”。事实上,它是除太阳外被人类测量直径的第一颗恒星。上世纪80年代到90年代初,科学家们对参宿四表面进行了研究,它是除太阳外第一个在望远镜中显现“盘子”形象的恒星。

1921年,科学家测定参宿四的大小相当于火星的直径。以前一直以为参宿四距地球430光年,去年测定确认它距地球640光年。根据“近大远小”的规律,对它大小的估计也就要相应调整,于是它的直径数据从3.7个天文单位变成了5.5个天文单位。可见参宿四的直径比太阳大出很多。体积跟直径的立方成正比,所以参宿四的体积是太阳的上亿倍就一点也不奇怪了。

如果爆发将创历史

ISI是由汤斯和同事们于上世纪90年代修建的,主要通过一个窄波段的中红外线来测定恒星的边缘。汤斯说:“我们观察波长大约11微米的中红外光。这种光可以穿透灰尘。”在ISI15年的观测中,参宿四的直径已经减少了15%。这种变化是一种“匀加速过程”,也就是说它变小的速度越来越快,不过“加速度”是恒定的。

有人说这种缩小说明参宿四进入了引力坍缩阶段,而它的质量足够让它变成一颗中子星或黑洞。对于它的大小来说,它850万年的岁数算是够大了,它可能会在未来的1000年内变成超新星爆掉。如果爆发,它将是有史以来最亮的一颗超新星。而且,它将是第一颗“人类能用肉眼眼睁睁看着爆发”的超新星。

超新星爆发非常亮,其瞬间亮度经常能超过整个星系的亮度总和,而且所释放出的能量,比太阳在其整个生命周期中所释放出的还要多。这种大爆炸会让恒星中的大量物质以1/10光速的速度向外扩散,冲击波会激荡周围所有的物质;同时,它将向外放射大量“宇宙线”,其中包括太阳系中所有的各种原子核。太多的宇宙线打在人身上会导致人死亡,但微量的宇宙线却能够帮助人体产生营养物质。不过,幸运的是,即使参宿四变成超新星爆发,其放射的宇宙线也会被太阳的磁场——“太阳风”所吹走,能量在进入地球大气层时会被削弱,因此,参宿四的爆发对我们的影响是微乎其微的。

(摘自《新京报》总第2071期)

 
下一篇:人造精子诞生 放心,男人暂时还有用 | 上一篇:如何拯救你 我的飞机?
发表评论
 
 
用户名: 密码:
 
游戏时间
搭乘太美号,环游“名胜世界”
中国儒家文化传统的“母”劣根性
国际金融动荡对我国经济影响是双重...
创业不需要有钱,只需想着如何挣钱
衣不如新,人还如旧
 
宁夏网 开心网 青年参考 21世纪经济报道 中国企业家 中国周刊 人民网-强国博客
新京报 网易163 瞭望东方 经济观察报 中国经营网 英才 人民网-强国社区
关于我们 | 联系我们 | 投稿邮箱 | 广告服务 | 人才招聘 | 杂志博客
有关授权转载、网络合作等事宜请与《看天下》杂志社联系。未经《看天下》杂志书面授权,请勿转载或建立镜像。
[:京ICP备08006224号] © 2005-2010 看天下 版权所有,并保留所有权利。   design by hongru