如果你是一名天文愛(ài)好者,又或者你喜歡仰望星空,那么“南河三”這個(gè)名字絕不會(huì)陌生。 每當(dāng)冬季來(lái)臨,夜晚的星空中最受矚目的天文景象就是著名的“冬季大三角”了。冬季大三角由三顆亮星組成。它們分別是夜空中最亮的恒星天狼星、亮度排名十二的參宿四,以及亮度排名第七的南河三。 這三顆亮星剛好組成了一個(gè)極為完美的等邊三角形,而南河三就位于這個(gè)三角形的東北方向上。除去太陽(yáng)以外,南河三的亮度雖然只能排到第七,但實(shí)際上南河三卻是一顆比太陽(yáng)要亮得多的恒星,它的亮度可以達(dá)到太陽(yáng)的七倍左右,質(zhì)量也可以達(dá)到太陽(yáng)的1.5倍。作為一顆恒星,在人類還未能認(rèn)知宇宙存在的歲月里,它就已經(jīng)有了極高的知名度。 對(duì)于生活在尼羅河流域的人類而言,南河三具有舉足輕重的地位。 這是因?yàn)楫?dāng)南河三在天空中出現(xiàn)的時(shí)候,距離天狼星的出現(xiàn)就不遠(yuǎn)了,而一旦天狼星出現(xiàn),那么就到了尼羅河泛濫的季節(jié)。在科學(xué)尚未誕生的歲月里,人類無(wú)法意識(shí)到 而現(xiàn)在我們知道了,南河三以及天狼星的出現(xiàn)和尼羅河的泛濫之間并沒(méi)有邏輯上的關(guān)系。太陽(yáng)作為一恒星,它是孤獨(dú)的,因?yàn)樘?yáng)系中只有太陽(yáng)這唯一的一顆恒星,而南河三并不孤獨(dú),因?yàn)槟虾尤幸活w伴星,還是一顆白矮星。 什么是白矮星呢? 我們的太陽(yáng)未來(lái)就會(huì)成為一顆白矮星。如果一顆恒星的質(zhì)量在太陽(yáng)的七倍以下,那么我們就可以稱這樣的恒星為小質(zhì)量恒星。而在小質(zhì)量恒星的主序星階段結(jié)束之后,它會(huì)先發(fā)生氦閃,進(jìn)而膨脹。我們的太陽(yáng)就會(huì)膨脹為一顆紅巨星,屆時(shí)體積將會(huì)急劇增大,連地球軌道都會(huì)被吞沒(méi),膨脹之后就是坍縮,最終坍縮為一顆白矮星。 白矮星是一種具有極高密度和質(zhì)量的天體。經(jīng)過(guò)數(shù)百億年的冷卻之后,白矮星會(huì)最終變?yōu)楹诎?,并永遠(yuǎn)沉寂下去。在南河三附近的這顆白矮星并不算太大,質(zhì)量約為太陽(yáng)的一半,體積也只有南河三的三分之一。至于距離,南河三與這顆白矮星的距離接近20AU。AU是天文單位,太陽(yáng)與地球的距離就被定義為1AU。 南河三與其相伴的白矮星相互繞行一周的時(shí)間是比較長(zhǎng)的,大約需要40年。 白矮星在經(jīng)過(guò)數(shù)百億年的冷卻,會(huì)最終成為一顆黑矮星,但這并不是一顆白矮星唯一的結(jié)局,還有另外一種情況。白矮星本身是由恒星坍縮而成,具有極高的密度,其性質(zhì)類似于弱化版的黑洞,所以它會(huì)吸收周圍的物質(zhì),而這種吸收并不是無(wú)限的,如果一顆白矮星不斷吸收物質(zhì),那么最終會(huì)觸及錢德拉極限,具體來(lái)講就是質(zhì)量增長(zhǎng)到太陽(yáng)質(zhì)量的1.44倍。 當(dāng)觸及錢德拉極限后,會(huì)發(fā)生什么呢?會(huì)發(fā)生la型超新星爆發(fā)。超新星爆發(fā)是一種極為劇烈的宇宙天體活動(dòng),大質(zhì)量的恒星會(huì)在主序星階段結(jié)束之后通過(guò)超新星爆發(fā)坍縮為中子星或黑洞。而由小質(zhì)量恒星坍縮而成的白矮星,在吸收了足夠的物質(zhì)之后也會(huì)產(chǎn)生超新星爆發(fā)。 超新星爆發(fā)會(huì)釋放巨大的能量,波及范圍十分廣泛。 超新星爆發(fā)的影響范圍很難估算,但通常認(rèn)為在50光年以內(nèi)發(fā)生的超新星爆發(fā)是極為危險(xiǎn)的,而南河三系統(tǒng)距離地球也就在11.4光年左右,這個(gè)距離內(nèi)一旦出現(xiàn)超新星爆發(fā),那么對(duì)于地球生命而言絕對(duì)是毀滅性的,而且是徹底毀滅。 那么這顆白矮星會(huì)發(fā)生超新星爆發(fā)嗎?幸運(yùn)的是,這顆白矮星與南河三的距離接近了20AU,如果換到太陽(yáng)系,基本相當(dāng)于太陽(yáng)和天王星的距離,在這個(gè)距離上,白矮星基本無(wú)法吸收南河三上的物質(zhì),所以這顆白矮星幾乎是沒(méi)有機(jī)會(huì)通過(guò)吸收物質(zhì)增加質(zhì)量來(lái)實(shí)現(xiàn)超新星爆發(fā)的。而南河三本身活動(dòng)也非常穩(wěn)定,冬季大三角依然可以在冬季的夜空中長(zhǎng)久陪伴著我們。
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