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今天我们来说超新星。
在广袤的宇宙中，超新星并不是稀客，在我国古代文献中，至少就记录了68次“客星”现象，当然了古代的人们还无法区分新星与超新星。随着天文学的发展，目前人们已经搞清楚了二者的区别，所谓的新星，事实上是白矮星吸积伴星的物质所产生的。一颗白矮星如果有一个红巨星、超巨星或主序星作为伴星，那么它就有可能从伴星吸收物质。这些吸收来的物质含氢丰富，它们聚集在白矮星表面，被重力压缩，同时温度上升。当温度达到热核聚变的温度时，会迅速开始热核聚变。这会抛出一些物质，并放出大量的能量，所以新星会很快变亮，达到之前亮度的几千到几百万倍。而超新星则是大质量恒星演化到末期时发生的爆炸，它的亮度骤变那就不知道高到哪里去了，有时候会增强几亿到几十亿倍。当然了新星中的白矮星，有时候由于吸积恒星物质的质量达到了一定程度，也会发生超新星爆发，这就是所谓的Ia型超新星。
超新星爆发
Ia型超新星
在我国古代68次这样的客星记录中，目前天文学家根据其描述的亮度和可见的持续时间，认为有7次或8次记录属于超新星爆发。其中最早的一次是公元年，即东汉灵帝中平二年的“中平客星”，它出现在半人马座，根据文字描述，现代天文学家认为，中平客星的亮度达到了-8等，相当于金星亮度的十倍，它的持续可见时间为20个月。这次关于超新星的记录，也是人类有史以来最早的超新星爆发记录。
当然了不只是中国人，很多国家的先民们都对超新星爆发做过记录，不过这些记录都有一个共同点，那就是所有的超新星爆发都发生在银河系内部，由于其他星系过于遥远，而古人观察超新星只能依靠肉眼，所以其他星系的超新星虽然亮度达到了星系级别，但却很难引起人们的注意。那么银河系中发生的最后一次超新星爆发是在什么时候呢？答案是年，这便是“开普勒超新星”，编号SN，其距离太阳系1.6万光年，位于蛇夫座，持续时间长达两年，视星等最高时达到-2.5等。由于望远镜是在年才出现，所以开普勒对这颗超新星的研究依然凭借肉眼。
SN
自年之后，人类再也没有在银河系内发现有超新星爆发，于是为了进一步研究超新星，天文学家只能将目光投向河外星系，所幸有了大型望远镜的加持，从年在仙女星系中发现了第一颗河外超新星开始，迄今为止，人类已经发现了超过颗河外超新星。可惜的是，由于绝大多数的河外超新星都过于遥远，所以就限制了人们对超新星的深入认识和研究。
年，天文学家在大麦哲伦星云中发现了一颗超新星，编号为SNA，与以前发现的河外超新星相比，这哥们的距离算是非常近了，只有16万光年，这着实让天文学家过了一把瘾，并借此获得了许多关于超新星的新认识。但是16万光年虽然说远不远，但说近也真是算不上近，天文学家多么希望在有生之年可以亲眼目睹银河系内的超新星爆发，而广大天文爱好者和我们普通民众，也希望可以亲身体验来自宇宙的怒吼，一睹宇宙最为绚丽的瞬间。那么下一颗银河系内的超新星会在何时出现？它又会出现在什么地方呢？
SNA
根据历史文献对超新星的记载，我们可以发现，河内超新星的爆发大约每隔-年就会出现一次，而现在我们距离上一次已经过去了多年，或许我们的等待即将迎来回报。
根据现有的超新星理论，从恒星的质量和演化状态等要素出发，我们就可以从大量的恒星中筛选出超新星的候选者。目前，在3.9万光年的范围之内，天文学家筛选出了近30个候选者，今天我们就来挑其中的两个典型来翘首企盼一下。
第一位候选者是位于猎户座的猎户座α，这便是我们熟知的参宿四。它是一颗光谱型为M2的红超巨星，同时也是一颗变星，视星等在0.4等-1.3等之间变化，光变周期为日，在天空中极为明亮。关于恒星星等的话题，各位老板可以在B站或喜马拉雅搜索我们往期的节目《人类观星指南》，以及《宇宙设下迷魂阵，人类祭出量天尺》。猎户座α距离我们光年，它是第一颗被天文学家直接测定直径的恒星，测定结果发现，随着猎户座α亮度的变化，它的视角直径也在发生变化，变化的范围是0.″-0.″之间，对应于线直径是-0倍太阳直径。也就是说，当这哥们达到最大的时候，相当于木星轨道的大小，而在其最小的时候，也相当于火星轨道的大小。目前，猎户座α已经演化到了红超巨星阶段，非常的不稳定，正面临着中央坍缩、星体爆发的前景。毫无疑问，这意味着一次随时可能发生的超新星爆发。而在所有的候选者中，猎户座α也是最受人们期待的。
猎户座α
第二大候选者是天蝎座α，中国名字叫心宿二。这哥们是一颗火红色的1等亮星，距离太阳系约光年，是一颗光谱型为M1的红超巨星。当然了，它也是一颗变星，光变范围为1.1-1.8等，光变周期日，直径在-太阳直径间变换。天蝎座α与猎户座α有着许多相似之处，所以也顺理成章地被列入超新星候选者的名单。
天蝎座α
除了以上这哥俩之外，我们今天还要说一位遥远未来的候选者，这是距离我们最近，同时也是最危险的候选者，这便是除太阳外全天最亮的恒星、距离地球仅8.6光年的大犬座α星，它还有一个更为响亮的名字——天狼星。
事实上，天狼星是一个双星系统，由一颗主星和环绕主星旋转的伴星组成，其中，主星质量为2.14倍太阳质量，伴星质量为1.05倍太阳质量。除了质量之外，天文学家还测定了它们的半径和表面温度，分别是1.7倍太阳半径和K，以及0.倍太阳半径和0K。由此可知，天狼主星是一颗和太阳一样的主序星，由于它的质量远远不及8倍太阳质量，所以它的演化结果只能是成为红巨星，之后发生中央坍缩，最终成为一颗白矮星，而它的外围则会扩散成为行星状星云，所以它不会成为超新星。
天狼星
但是它的伴星就没准了。这哥们的质量几乎等同于太阳，但半径却只有可怜的多公里，比地球半径还小，再结合它的表面温度，我们可以推断出，这哥们是颗白矮星。一颗白矮星搭配一颗恒星会发生什么？有两种情况。当天狼主星演化到晚期成为红巨星的时候，在近旁白矮星潮汐力的作用下，它的气体将被拉向白矮星，源源不断地向后者输送物质。这些物质在白矮星表面形成包层，由于白矮星表面的引力场很强，下落的气体将获得很大的动能，当气体掉入包层时，动能便转化为热能，使得包层的温度和密度持续上升，当包层内的温度达到几百万开尔文时，氢开始发生核反应，将白矮星的整个外壳炸飞，白矮星的亮度也会随之急剧上升，这便形成了新星爆发，不过在这种情况下，白矮星本身还会完好无损，所以这哥们可能会继续吸积红巨星的物质，然后再次发生新星爆发，这被称为“再发新星”。
另一种情况是，白矮星的质量不断累积，有可能达到钱德拉塞卡极限，也就是1.44倍太阳质量，质量增大到这个极限后，白矮星将变得极不稳定，其内部会产生剧烈的热核反应，将整个星体炸碎，这就是Ia型超新星。
目前的理论认为，作为伴星的白矮星质量，如果小于1倍太阳质量，那么形成新星爆发的可能性就比较大，而如果质量超过太阳1倍质量，形成超新星爆发的可能性就比较大。由于天狼伴星的质量刚刚超过了太阳一点点，所以目前天文学家还很难给出一个确定的结论。所以答案究竟如何，看来只有等待那一天来临的时候了。不过，由于天狼主星的质量不算大，所以它的演化进程并不快，这样我们未免就有点失望了，因为无论是发生新星爆发还是超新星爆发，都必然是在极为遥远的未来。不过你也不要失望，或许你应该庆幸，因为距离如此之近的超新星爆发，将对地球和人类文明造成十分严重的后果。
可以说，超新星爆发是恒星世界中最为猛烈的现象，在一两天的时间内，其发出的光甚至可以和一整个星系相媲美。而如果按能量计算，更是超过了太阳一生中所能辐射的能量的总和。所以，如果天狼伴星真的发生超新星爆发，哪怕只有几亿亿分之一的能量，在短时间内倾注到地球之上，其所造成的灾害也绝不亚于多颗小行星同时轰击地球，基本就宣告了生命和文明的灭亡。
而即便没有天狼星这么近，几十光年也会对地球产生很大的影响。超新星爆发会产生强烈的辐射和宇宙射线，辐射集中在高能波段，以紫外线、X射线和γ射线为主。特别是这个γ射线，简直是让人浑身难受，它可以分解地球大气上层的氧分子和氮分子，而分解之后的这两种气体，又会与臭氧发生化学反应。使得在其后的许多年中，地球大气平流层中的臭氧将一直维持在低水平上。如此一来，臭氧层防护太阳紫外线的作用将丧失，地球上的动植物都将暴露在严重的紫外线辐照之下，使它们受到严重摧残。而超新星爆发时产生的紫外线和X射线，对地球生物的杀伤作用也是不言而喻的。
不仅是直接杀伤，放射性也会诱发基因突变，这类事件可能会导致人类畸胎增加，其他生物也会发生畸变，甚至导致某些物种的灭绝。当然了另一方面，放射性强度的增高，也可能使一些动植物的进化进程加快，从这个意义上看，太阳系附近的超新星爆发，对于生物进化或许还有一定的积极意义。
幸运的是，目前最高危的两分子——猎户座α和天蝎座α，这哥俩都距离地球足够远，所以它们的爆发对于地球几乎没有影响，或者影响极其微弱，比如干扰我们的无线通讯，抑或是影响卫星的运作。另外，由于有着五六百光年的距离，所以这哥俩可能已经爆发了，只不过光信号还没有传递到地球，也许还要等上一两千年，也许还要等上一二百年，也或许就在明天，就让我们放宽心，平静地面对它们的爆发，幸福地欣赏这一宇宙送给我们的礼物。
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