超新星：关于 2000 万年前爆炸的恒星的真相

随着超新星 2023ixf的出现接近北斗七星，天黑后，后院望远镜正指向北方天空，以瞥见一颗大质量恒星的猛烈死亡。

我们现在才看到它，但它实际上发生在 2000 万年前。这就是超新星发出的光从 SN 2023ixf 所在的风车星系到达我们这里所用的时间。或者，更确切地说，确实存在。它已经消失了非常非常长的时间。

超新星很少见，对它们的观察也很短暂。如此之多，以至于每次有人提到参宿四——我们银河系猎户座著名的红巨星，它在 2019 年开始表现异常——人们只想知道一个问题的答案。

参宿四什么时候会爆炸成超新星？答案相当令人失望：大约在 10 万年之内。

然而，尽管作为实时的宇宙事件很少见，超新星阶段对于巨星来说是不可避免的。它也被认为是地球上存在生命的一个关键原因。

超新星定义

超新星爆炸是一颗比星系更耀眼的大质量超巨星的最终轰动性自我毁灭。他们可以短暂地拥有高达一千亿颗星辰的力量。

某些类型的恒星注定会成为超新星。其他的永远不会成为超新星。

爆炸星

有两种类型的恒星会变成超新星。SN 2023ixf 是第一种——核心坍缩的大质量恒星。要使恒星发生这种情况，它必须比我们的太阳大八倍左右。当恒星耗尽核心中的氢和氦燃料时，它开始融合更重的元素，如氧和碳，从而在气体层内形成铁核时密度增加。

当它达到无法支撑的质量时，排斥力会引发能量的爆炸性释放，将恒星的各层推向太空。那是一颗 II 型超新星。那是 SN 2023ixf。剩下的就是大质量超巨星——一颗中子星——坍缩的核心。这就是现在 SN 2023ixf 将要发生的事情。

一个样

另一种超新星，Ia 型，是由两颗白矮星——垂死恒星的超致密核心——相互绕行形成的。在这些双星系统中，恒星被认为靠得太近，以至于氢有时会被另一颗恒星沉积在其中一颗表面上，直到它点燃导致新星爆炸。它们很难被探测到，所以目前只是理论上的，但这些爆炸发出的引力波将被美国宇航局即将进行的激光干涉太空天线(LISA) 任务探测到。这将是一项开创性的任务，尽管它计划在 2037 年之前发射。

近地超新星

在距地球约 2000 万光年的地方，我们绝对不会受到 SN 2023ixf 的威胁。据估计，超新星周围的“杀伤区”约为 50 光年。在此范围内，任何行星都可能受到破坏臭氧层的伽马射线的影响，而来自太阳的紫外线辐射则可能导致生命灭绝。

离太阳系最近的恒星可能在未来变成超新星，确实是参宿四，但它至少有 550 光年远。所以我们目前是安全的——尽管有证据表明地球在大约 1.7 到 320 万年前以及 6.5 到 870 万年前受到超新星的影响。

生命的使者

在宇宙尺度上，超新星不仅仅是对生命的直接威胁。据美国国家航空航天局称，超新星爆炸会加热星际介质——恒星之间的空间——并将重元素扩散到整个星系。事实上，许多生命所必需的重元素是由恒星内部的核反应产生的，然后在超新星爆炸期间被喷入宇宙。

太空中发生的最大爆炸，一颗大质量恒星的消亡既具有破坏性又具有创造性，这也是我们的宇宙之所以如此的原因。所以不要为成为 SN 2023ixf 的明星感到难过。它的消亡写在星星上。