爆發(fā)之后,白天都能看見！而在爆發(fā)四年后,我們熟悉的獵戶座，也將永遠(yuǎn)地缺失一角……
獵戶座里的
紅巨星“
參宿四”，在冬季的夜空中分外明亮，而且近年來還越來越亮。原來，它即將走到生命的終點(diǎn)，隨時(shí)都可能爆發(fā)。在滿天數(shù)不勝數(shù)的恒星中，
參宿四算是離地球很近的，一旦爆發(fā)，即使在白天也能看見。無疑，那將是極壯觀的天文景象。那么，距真正爆發(fā)還有多久？從地球上能夠看到怎樣的現(xiàn)象？爆發(fā)又會(huì)給地球帶來怎樣的影響呢？
翻譯/王喬
冬季的夜空華麗璀璨。其中最為引人注目的，就是在天空南部閃耀著的獵戶座。獵戶座得名于希臘神話人物“俄里翁”(Orion），它的特征是在“腰帶”上有3顆星，與周圍的4顆亮星排成沙漏的形狀，是一個(gè)勻稱美麗的星座。獵戶座亮星眾多，即便是在觀測條件不佳的大城市夜空，也經(jīng)常能夠看見。
說起在獵戶座當(dāng)中最引人注目的星星，應(yīng)該就是橙色的一等星“參宿四”(獵戶座α，Betelgeuse）吧。它位于“獵戶”的“右肩膀”上，與位于小犬座的南河三、位于大犬座的天狼星合稱“冬季大三角”。
冬季大三角
參宿四距離地球大約640光年，它的質(zhì)量大約是太陽的20倍，半徑（7億公里）大約是太陽的1000倍。如果用這顆巨大的恒星來替換太陽，那么水星、金星、地球和火星將全部被它吞沒，而它的表面差不多能延伸到木星軌道一帶。與此同時(shí)，它的亮度也在變化，是一顆“
變星”，最大光度為0.4等。
參宿四與地球和木星軌道的大小對(duì)比。圖/NASA
紅色臃腫的晚年巨星
現(xiàn)在的參宿四，正處于隨時(shí)都可能發(fā)生“超新星爆發(fā)”的階段。
由于內(nèi)部的氫元素發(fā)生核聚變，年輕的恒星可以持續(xù)地“燃燒”。對(duì)于參宿四這樣一顆擁有20倍太陽質(zhì)量的恒星，這個(gè)階段可以持續(xù)1000萬年左右，相當(dāng)于它的“壽命”的90%。在這之后，作為燃料的氫元素逐漸耗盡，恒星內(nèi)部的壓力平衡發(fā)生變化，星體開始膨脹。伴隨著這個(gè)過程，表面的溫度降低，顏色變紅。這樣的恒星被稱為“紅巨星”，其中特別巨大的就稱為“
紅超巨星”，也就是現(xiàn)在參宿四所處的狀態(tài)。
當(dāng)恒星質(zhì)量超過太陽質(zhì)量8倍以上，最終就會(huì)演變成紅巨星，“以超新星爆發(fā)的形式結(jié)束一生”不過是早晚的事。而質(zhì)量超過20倍太陽質(zhì)量的恒星，在演變成紅巨星后100萬年左右，就會(huì)發(fā)生超新星爆發(fā)。據(jù)此可知，參宿四的結(jié)局也將是超新星爆發(fā)。從地球看來，超新星爆發(fā)就是夜空中的一點(diǎn)突然地急劇增亮。一顆超新星瞬間爆發(fā)的光度，大致等同于擁有1000億顆恒星的星系的光度。
近年來變亮的參宿四的形態(tài)。
如果參宿四現(xiàn)在爆發(fā)的話，距離我們銀河系內(nèi)上次超新星爆發(fā)—1604年觀測到的“開普勒超新星”(13000光年外，蛇夫座方向），大約時(shí)隔400年左右。開普勒超新星亮度的峰值達(dá)到了木星的亮度，閃耀了大約一年的時(shí)間。而在白天也能看得見的超新星爆發(fā)，則可以追溯到1054年在中國、日本觀察到的那顆“客星”(7200光年外，金牛座），也就是今天的“蟹狀星云”。
如果真的發(fā)生了超新星爆發(fā)，將是前所未有的近距爆發(fā)，對(duì)于研究恒星演化的科學(xué)家來說，更是非常值得期待的事情。
史上最大天體秀
如果參宿四發(fā)生了爆發(fā)，看起來會(huì)是什么樣子呢？
1.5天前
中微子到達(dá)
超新星爆炸
變亮，表面溫度從3000℃急劇上升到100000℃，顏色變藍(lán)。
1小時(shí)后
0等星（與
參宿七同亮度）
2小時(shí)后
-1.5等星（與天狼星同亮度）。很快超過-4等的啟明星，變得在白天也能看見。
3小時(shí)后
-10等星（與弦月同亮度）。表面亮度是滿月的100倍。
6天后
由于膨脹，表面溫度下降，顏色變白。
7天后
-10.5等，看起來更加明亮。
7~130天后
持續(xù)4個(gè)月，亮度基本不變化，但是顏色逐漸變紅。
130天后
-8等左右，亮度急劇下降。之后，放射性元素衰變產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致發(fā)光。隨著放射性元素的減少，亮度不斷下降。另外，這些放射性元素是在超新星爆發(fā)時(shí)產(chǎn)生的沖擊波的一次性產(chǎn)物。
400天后
-4等（與啟明星同亮度）。從此在白天變得無法看見。
2年半后
2等星（比現(xiàn)在的參宿四還要昏暗）
4年后
6等星。此后，在夜間無法用肉眼識(shí)別。
4年后，在晚上也無法用肉眼看到。如此一來，“獵戶”的“右肩”就消失了，“冬季大三角”也將隨之不復(fù)存在。
從爆發(fā)之后四年左右的時(shí)間，參宿四變成了一顆6等星，用肉眼將難以看見它?？瓷先?，“獵戶”將失去“右肩”。
如果參宿四真的發(fā)生了超新星爆發(fā)，那么它除了是一場極壯觀的天體秀以外，也是檢驗(yàn)超新星爆發(fā)理論的最好時(shí)機(jī)。作為科學(xué)愛好者的你，想必也非常期待親眼看到這一幕吧！
那么，參宿四為什么會(huì)出現(xiàn)巨大的氣體鼓包呢？如何用中微子來預(yù)警爆發(fā)事件呢？大爆發(fā)對(duì)地球有什么影響呢？
請(qǐng)閱覽《科學(xué)世界》第7期“探索”欄目文章：隨時(shí)可能爆發(fā)的紅
超巨星。
