
你见过比月亮还要明亮的星星吗?
在公元1054年,北宋的天文学家们记录了一次特殊的星星闪耀事件,称之为天关客星。这颗星星的光芒竟超过了月亮,即使在夜晚不需要点亮灯火,也能清晰地阅读。
到了公元1731年,英国天文学家约翰·贝维斯发现了蟹状星云。原来,这是一颗超新星爆发后的遗迹,其直径达到了惊人的11光年。更令人惊奇的是,星云内部还有一颗脉冲星,现在距离地球约6500光年。
从恒星物理学的角度看,超新星爆发无疑是宇宙中最壮观、最的天文现象之一。这种只出现在大质量恒星晚年的现象,瞬间释放的能量相当于这些恒星数十亿年的能量总和。在这个过程中,各种辐射和重元素物质会以接近光速的速度被释放到整个宇宙中,形成璀璨的残骸星云。
实际上,许多重元素,如金、银、铜、铁和钙等,都是源于超新星爆发。就连我们的太阳,也是从一个超新星爆发后的尘埃云中诞生的。才有了由重元素构成的地球,以及地球上的我们。
离我们最近、可能正在或将要发生超新星爆发的星体是参宿四,距离我们约640光年。作为一颗红超巨星,它的寿命已经所剩无几,并且过去几年的亮度也时有变化。一些天文学家认为,它可能已经发生了超新星爆发。由于距离的原因,我们现在看到的仍然是640年前的参宿四。即使下一秒我们看到它的爆发,那也是640年前的景象。
天文学家分析指出,参宿四在爆发后的大部分能量都会被中微子带走。这些几乎能以光速飞行的粒子会提前到达地球,为我们提供预警。随后才是能量更高、速度更慢的伽马射线和X射线以及可见光。对于地球来说,宇宙中的伽马射线会臭氧层,影响植物的光合作用,从而对整个生态系统造成。臭氧层空洞产生后,后续的高能辐射粒子会在地球大气中产生二次粒子流,增加辐射剂量,进一步生态环境。
事实上,早在270万年前,地球就曾遭到过超新星爆发后的辐射攻击。由此产生的铁-60一直保存在南极的冰层中。地质学家认为这次事件可能影响了冰河时期的地球气候,导致了一次小规模的物种灭绝事件。
从银河系的视角来看,大约每50年就会发生一次超新星爆发。但它们大多数发生在银河系的中心区域,因为那里的老年恒星数量更多。而我们所处的猎户座旋臂实际于银河系的郊区,再加上尘埃带的阻挡,使得我们很少观测到超新星爆发。这也为太阳系能够诞生生命提供了一个可能的原因。在未来50亿年里,太阳系不会发生超新星爆发。太阳会先膨胀成为一颗红巨星,然后逐渐扩散成行星状星云,中心区域留下一颗白矮星。至于地球和月球,在太阳变成红巨星时就已经被摧毁了。在红巨星时代,距离太阳最近的星球将是火星,而木星和土星的众多卫星可能成为新的宜居星球候选者。
