即使你不認識它的名字，紅色超巨星參宿四也是天空中最常見的景象之一——獵戶座肩部一個閃閃發光的紅色點。儘管已經很難被忽視，但在過去幾年裡，參宿四變得更加引人注目，因為它的外觀發生了重大變化——亮度出現意想不到的波動，但原因仍然知之甚少。最近幾周，這顆恆星有時比正常亮度亮 50% 以上，再次引起了業餘天文愛好者和專業天文學家的關注。這些人滿懷希望地等待著一場歷史性的天文事件。你看，總有一天，參宿四會以超新星的形式爆炸結束其生命——從我們距離地球僅 650 光年的行星棲息地來看，我們地球人將有前排座位觀看這場壯觀的宇宙災難。
但是，當前的亮度提升是否預示著參宿四即將爆發？如此近距離的超新星會是什麼樣子？
儘管天文學家們熱切期盼，但今天活著的人們看到參宿四大爆炸的可能性微乎其微。根據這顆恆星的亮度、顏色、大小和估計年齡，科學家們認為參宿四仍處於將氦聚變成碳的早期階段——之後它必須將碳聚變成氧，然後是矽，最後是鐵。到那時，參宿四的核心將無法再從進一步的聚變反應中獲取能量，導致恆星在自身重量下坍塌並自我毀滅。
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“我們知道參宿四很快就會爆炸，但‘很快’是指未來 10,000 到 100,000 年內的某個時間，”紐約市熨斗研究所的天體物理學家賈裡德·戈德堡說。“我不會把我的職業生涯押在參宿四現在就爆炸上。”
然而，當那一天到來時，那將是令人震驚的。超新星的第一個預兆將是微妙但明確無誤的——在恆星坍塌期間釋放出的大量幽靈般的中微子，它將突然席捲地球，照亮全球的探測器。此後不久，隨著高能光子從稠密膨脹的恆星碎片雲中湧出，真正的煙火表演將開始。“我們將看到參宿四變得非常明亮——比正常亮度亮 10,000、100,000 倍——持續一週左右，”戈德堡說。根據爆炸的威力，超新星遺蹟可能會變得有滿月四分之一或一半那麼亮，集中在一個光點上——足夠明亮，白天可見，晚上可以投下明顯的陰影。
而且，這場壯觀景象將持續足夠長的時間，讓每個人都能看到。“它會保持非常明亮很長一段時間——我的意思是，對新聞週期來說很長，對人類一生來說很短，對恆星的一生來說無限短，”戈德堡說。對於天文學家來說，這次爆炸及其餘波將是一個分水嶺事件，為近距離觀測提供了一個獨特的機會，勢必會揭示出豐富的、令人驚訝的發現。
幸運的是，參宿四距離我們足夠遠，我們人類不會受到爆炸本身的任何有害影響。但是，人類長期以來對超新星的觀測清楚地表明，該事件仍然會產生後果。“天空將發生如此巨大的變化，並且每個人都將如此容易看到，以至於它真的會在世界各地引起巨大的反響，”美國創價大學的天文學家布賴恩·彭普雷斯說。
彭普雷斯說，過去的觀星者傾向於將超新星視為不祥之兆，而在當今的錯誤資訊和科學否認主義氛圍中，參宿四的消亡可能會引發一些令人擔憂的反應。“在我們這個時代，當人們已經有點不穩定時，像那樣的一顆恆星爆發肯定會引發我們不同群體的一些有趣、有趣甚至可能令人震驚的猜測，”他說。
儘管我們已經變得相當脫離天堂，但參宿四的超新星將是不可能被忽視的。“被如此戲劇性的事件從對天空的完全無知中驚醒，將產生巨大的影響，”彭普雷斯說。“也許它甚至可以重新燃起全人類對天文學的興趣。”
然而，戈德堡認為，參宿四現代的滑稽動作不需要以爆炸結束才能引人入勝。它在變暗和閃爍之間的奇特振盪“仍然是那裡一些非常酷的物理學的證據，”他說。“恆星在人類時間尺度上脈動的事實非常酷。”
天文學家早就知道參宿四會週期性地變亮和變暗——事實上，來自澳大利亞原住民和古希臘人的記錄都表明，早在幾千年前，地球上的各種文化就已經清楚地瞭解了這個週期。哈佛-史密森天體物理中心的天體物理學家安德烈婭·杜普雷說，在現代，這個週期已經持續了大約 400 天——但現在這顆恆星的亮度波動速度更快，大約為 130 天，她一直在追蹤這顆恆星。
參宿四目前的動態似乎與其所謂的2019 年末和 2020 年初的大變暗有關，科學家們將其歸因於該恆星噴射出的大量氣體和塵埃。“試想一下，如果你取出一塊材料。那麼其他一切都會湧入，並且會晃動，”杜普雷說。由此產生的湍流等離子體和磁場的泥潭可能有助於解釋為什麼這顆恆星目前的亮度遠高於 400 天週期預測的亮度。
杜普雷將這種不按計劃的亮度提升比作一臺嘎嘎作響的不平衡洗衣機。“我認為正在發生的事情是頂層在恢復正常方面遇到了問題，”她說。“我們希望它最終會恢復到 400 天的週期，但現在它正在掙扎。”