在冬季最顯眼的獵戶座左肩,有一顆閃耀著不祥紅光的恒星,它看起來似乎只是一顆普通的亮星,但在天文學(xué)家的眼中,它是整個銀河系中最令人生畏的怪獸,是距離地球最近的“宇宙定時炸彈”:紅超巨星,參宿四。
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在 2019 年以前,人類對這顆紅超巨星充滿了誤判和盲目的樂觀,雖然天文學(xué)家早就知道它是一顆處于生命末期的垂死恒星,但普遍認為它作為全天第十亮星,極其穩(wěn)定,至少還能繼續(xù)燃燒數(shù)十萬年,對于短暫的人類文明而言,數(shù)十萬年無異于永恒。
但在 2019 年 10 月,情況突變。
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全世界的天文臺和業(yè)余愛好者都驚恐地發(fā)現(xiàn),這顆熟悉的巨星正在急速變暗,這種變暗不是普通的閃爍,而是斷崖式的下跌,到了 2020 年初,它的亮度已經(jīng)下降了近三分之一,從全天第 10 跌到了第 21 位,在肉眼可見的范圍內(nèi),獵戶座的肩膀明顯“塌”了下去。
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天文學(xué)界一片嘩然,因為在恒星演化模型中,這種劇烈的光度暴跌往往是超新星爆發(fā)的前兆,就像暴風(fēng)雨前的寧靜,或者心臟驟停前的最后一次顫抖,雖然事后研究表明,這可能是一次巨大的表面物質(zhì)拋射事件,但這次事件徹底撕碎了它的偽裝:參宿四并不穩(wěn)定,它已經(jīng)病入膏肓。
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參宿四之所以恐怖,不僅因為它的不穩(wěn)定,更因為它那違背常理的體型,它距離地球約 640 光年,它誕生時的質(zhì)量約為太陽的 15 到 20 倍,但這只是質(zhì)量,它的體積,才是真正的夢魘,如果我們將參宿四從獵戶座搬過來,放在太陽系的中心,取代太陽的位置,會發(fā)生什么?
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結(jié)局是瞬間的毀滅,水星瞬間蒸發(fā),金星連渣都不剩,地球?qū)⒉辉偈恰皣@”恒星運行,而是直接處于它“內(nèi)部”數(shù)億公里的深處,地球的大氣層會被瞬間剝離,巖石圈會被氣化,我們將在幾秒鐘內(nèi)化為原子,火星同樣被一口吞下,小行星帶那些數(shù)以億計的巖石將全部在它的腹中熔化。
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甚至連木星,這顆太陽系最大的行星,都將緊貼著參宿四的表面運行,或者干脆在它那稀薄而熾熱的外層大氣中穿行。
直徑 7 億公里,這還僅僅是天文學(xué)家最保守的估計,近年的干涉測量研究認為,參宿四在脈動膨脹時,其直徑可能高達 13 億至 14 億公里,這意味著它的半徑是太陽的近 1000 倍,如果用“體積”來計算,它已經(jīng)膨脹到了太陽的 10 億倍,如果把太陽比作一個網(wǎng)球,參宿四就是一座像珠穆朗瑪峰一樣高的超級熱氣球。
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參宿四之所以膨脹成這個樣子,是因為它的“心臟”正在經(jīng)歷一場不可逆轉(zhuǎn)的崩潰,恒星的生命是一場重力與核聚變的拔河比賽,幾十億年來,引力試圖將恒星壓碎,而核心的核聚變產(chǎn)生能量支撐著外殼,但現(xiàn)在參宿四的燃料即將耗盡。
它的核心不再燃燒氫,而是進入了更絕望、更狂暴的階段,它像一個瘋狂的煉金術(shù)士,正在玩一套致命的“俄羅斯套娃”游戲:氫燃燒殆盡,它開始燃燒氦,變成碳和氧,氦燒完了,核心收縮升溫,開始燃燒碳,接著是氖、氧、硅……
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這不僅僅是燃燒,這是在與死神賽跑,氫可以燃燒數(shù)千萬年,但到了硅燃燒的階段,只能維持短短幾天,現(xiàn)在的參宿四,核心正在一層層地鍛造更重的元素。
直到鐵出現(xiàn),這是宇宙中最絕望的時刻,當(dāng)恒星核心開始產(chǎn)生“鐵”時,游戲就結(jié)束了,因為鐵是原子核中最穩(wěn)定的元素,鐵的聚變不再釋放能量,反而會瘋狂地“吸收”能量,這就像是發(fā)動機里突然被灌進了沙子,那一瞬間,核心失去了所有向外的輻射壓,抵抗了幾千萬年的巨大引力瞬間“獲勝”。
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當(dāng)核心充滿鐵的那一刻,坍縮開始了,參宿四那龐大得如同太陽系一般的身軀,將在引力的牽引下,以接近 1/4 光速的速度,向著核心猛烈砸去,無論外殼多么厚重,都無法阻擋這種坍縮,所有的物質(zhì)狠狠地撞擊在那個已經(jīng)被壓成簡并態(tài)的核心上,然后反彈。
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巨大的沖擊波將撕裂恒星,這就是 II 型超新星爆發(fā),在爆炸的那一瞬間,它將釋放出比太陽在過去 100 億年生命中釋放的能量總和,還要多得多的能量,它將照亮整個銀河系,而它的核心,將在這場災(zāi)難中幸存,被壓縮到極限,最終坍縮成一顆密度高到無法想象的中子星,或者如果質(zhì)量足夠大,直接坍縮成一個連光都逃不掉的恒星級黑洞。
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那么這一切將在何時發(fā)生?
它可能在明天就炸,也可能再“茍延殘喘”上一萬年,但如果它真的在我們有生之年爆發(fā),地球上的人類將會看到什么?
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在光芒抵達之前,首先抵達地球的是海量的“中微子”,這些幽靈粒子不帶電荷,幾乎不與物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),它們將以光速穿透地球,雖然我們?nèi)庋劭床灰姡虻氐紫碌闹形⒆犹綔y器會瞬間爆表,警報聲將響徹科學(xué)界。這是參宿四死亡的“訃告”。
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幾小時后,沖擊波沖破恒星表面,真正的光子抵達地球,那一夜,獵戶座將瞬間“失衡”,參宿四的亮度會急劇攀升:它會瞬間超越天狼星,它會變得比金星更亮,在幾天內(nèi)達到峰值時,它將變得像滿月一樣明亮,甚至更亮。
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這不僅是夜空奇觀,它將改變我們的晝夜,在夜晚,你可以借著參宿四的光芒讀書,樹木會投下清晰的影子,在白天,你抬頭就能看到藍天上掛著一顆刺眼的亮星,這顆“人造月亮”將高懸天際,持續(xù)發(fā)光長達 3 到 6 個月,然后才慢慢黯淡下去。
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隨著爆發(fā)結(jié)束,參宿四將從夜空中徹底消失,獵戶座將永遠失去它的“左肩”,這幅陪伴了人類文明數(shù)千年的星圖,將從此殘缺不全,我們的后代,將再也看不到那顆紅色的星星,只能通過望遠鏡去觀測那團絢麗的星云殘骸。
我知道你在擔(dān)心什么,答案是絕對安全。
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640 光年在宇宙尺度上很近,但在生存尺度上足夠遠,超新星爆發(fā)最致命的武器是伽馬射線暴。幸運的是,參宿四的自轉(zhuǎn)軸并沒有指向地球,它的死亡射線將射向空曠的深空,抵達地球的,只有強光和微不足道的輻射。
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我們的大氣層和磁場會輕松擋下這些輻射,我們是幸運的觀眾,買到了宇宙中最壯觀煙火秀的“前排門票”,所以下次當(dāng)你再看到獵戶座那顆紅色的星星時,請多看一眼。
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因為你正在注視的,是一個巨人的臨終時刻,那些光芒,是它 640 年前發(fā)出的求救信號,而也許在此時此刻的宇宙真空中,那里早已空無一物,只剩下一場正在趕往地球路上的光輝葬禮。
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