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    参宿四如果超新星爆炸,即使在白天,也可以看到夺目的光芒!

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    • 天文现象
    • Lv.12细胞核
      VIP3
      🌾袁隆平

      参宿四一直是媒体和天文爱好者关注的焦点,因为这颗红超巨星的生命即将结束,当一颗质量超过太阳10倍的恒星死亡时,它会以壮观地方式“熄灭”。由于参宿四的亮度此前如“博科园”发表在的文章所述那样:参宿四亮度降至近百年来的最低点,许多天文爱好者对参宿四可能很快变成超新星而感到兴奋,因为参宿四会以超新星的方式爆炸,在地球即使在白天也可以看到其夺目的光忙。

      参宿四如果超新星爆炸,即使在白天,也可以看到夺目的光芒!

      虽然猎户座肩膀上参宿四这颗著名的恒星,可能会在未来几天、几年、几百几千年、乃至100万年内消亡,但科学家们坚持认为,参宿四变暗是由于恒星的脉动造成,这种现象在红超巨星中相对常见,参宿四几十年来一直被认为属于这一类。巧合的是,加州大学圣巴巴拉分校的研究人员,已经对参宿四这样恒星脉动爆炸时的超新星亮度做出了预测。物理学研究生贾里德·戈德伯格与该校卡夫利理论物理研究所(KITP)所长、格鲁克物理学教授拉尔斯·比尔斯顿以及KITP高级研究员比尔·帕克斯顿共同发表了一项研究。

      参宿四如果超新星爆炸,即使在白天,也可以看到夺目的光芒!

      详细描述了恒星脉动将如何影响随后发生的超新星爆炸,其研究成果发表在《天体物理学》期刊上。美国国家科学基金会研究生研究员戈德伯格说:我们想知道如果一颗恒星脉动在不同阶段爆炸会是什么样子。早期的模型比较简单,因为它们没有考虑脉动的时间依赖效应。当参宿四大小的恒星最终耗尽了在其中心融合物质时,它就失去了阻止其在自身巨大重量下坍塌的外部压力。由此产生的核心塌陷发生在半秒内,比恒星表面和外层速度要快得多。

      参宿四如果超新星爆炸,即使在白天,也可以看到夺目的光芒!

      当铁核坍塌时,原子解离成电子和质子。这些结合在一起形成中子,并在这个过程中释放出称为中微子的高能粒子。正常情况下,中微子几乎不与其他物质相互作用,但例如万亿中微子每秒穿过你的身体和地球,却没有一次碰撞。也就是说,超新星抱着是宇宙中最强大的现象之一。在核心坍塌中产生的中微子数量和能量是如此巨大,即使只有很小一部分与恒星物质碰撞,通常足以发出能够让恒星爆炸的冲击波。

      参宿四如果超新星爆炸,即使在白天,也可以看到夺目的光芒!

      (上图所示)与大多数恒星不同的是,参宿四足够大,距离也足够近,科学家们可以用ALMA望远镜这样的仪器来分辨。图片:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

      由此产生的爆炸,以惊人的能量撞击恒星外层,造成的爆炸可以短暂地让整个银河系黯然失色。爆炸在大约100天内保持明亮,因为只有当电离氢与失去的电子重新结合成为中性时,辐射才能逃逸。这意味着随着时间的推移,天文学家可以看到超新星更深的内部,直到来自中心的光线最终得以逃逸。在这一点上,所有剩下的就是放射性尘埃的昏暗光芒,它可能会持续发光数年。

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      超新星的特征随恒星质量、总爆炸能量以及更重要的是其半径不同而不同,这意味着参宿四的恒星脉动使得预测它将如何爆炸变得相当复杂。研究人员发现,如果整个恒星都在一致地脉动,超新星的行为就像是参宿四是一颗半径给定的静态恒星一样。然而,恒星的不同层可以相互相反地振荡:外层膨胀,中间收缩,反之亦然。对于简单的脉动情况,该团队模型产生了与没有考虑恒星脉动模型相似的结果。

      参宿四如果超新星爆炸,即使在白天,也可以看到夺目的光芒!

      在恒星脉动的不同位置,看起来就像是一颗来自较大恒星或较小恒星的超新星。当开始考虑更复杂的脉动时,也就是在物质移入和移出的同时,研究模型确实会产生明显的差异。在这些情况下,研究人员发现,当光线从爆炸逐渐更深的层泄漏出来时,排放看起来就像是来自不同大小恒星的超新星结果。恒星被压缩部分发出的光较弱,就像我们对更致密、没有恒星脉动所期望的那样。

      参宿四如果超新星爆炸,即使在白天,也可以看到夺目的光芒!

      与此同时,来自当时正在膨胀的恒星部分的光线会显得更亮,就像它来自一颗更大、没有恒星脉动一样。戈德伯格计划与物理学教授安迪·豪厄尔和KITP博士后研究员埃文·鲍尔一起向美国天文学会研究笔记提交一份报告,总结他们专门在参宿四上运行的模拟结果。Goldberg还与KITP博士后Benny Chan合作,比较超新星的不同辐射传输技术,并与物理学研究生平松大一合作,将理论爆炸模型与超新星观测进行比较。

      参宿四如果超新星爆炸,即使在白天,也可以看到夺目的光芒!

      博科园|研究/来自:加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校

      参考期刊《天体物理学》

      DOI: 10.3847/1538-4357/ab7205

      博科园|科学、科技、科研、科普

      Lv.5质子中子
      哥白尼
      快进到《超新星纪元》 [s-30]
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      Lv.5质子中子
      阿基米德🌏
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      “人们谈论着自由 话里却全是枷锁”

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      Lv.12细胞核
      达尔文
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      跨界认知研究者-探索人文与自然的链接

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      Lv.4弱力范围
      2021
      打赏了1金币

      天上星河转,人间帘幕垂。凉生枕簟泪痕滋。

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      Lv.11巨型病毒
      🌾袁隆平
      我觉得它已经爆了,只不过光没传到这来

      学生

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      Lv.18人类
      阿基米德🌏
      [s-5]

      科学界的老油条

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