超过8倍太阳质量的大质量恒星 ， 外壳膨胀演化为红超巨星之后 ， 恒星的氦核会聚变成碳核 。 整个碳核继续收缩 ， 温度急剧升高 ， 碳核聚变为更重的原子核 ， 最终形成结合能最高的铁核 ， 会在几分之一秒时间内造就一次剧烈的超新星爆发——恒星发生灾难性的塌缩 ， 巨大的物质和能量被抛出 。 如果此时核心的质量在1.4～3.2倍的太阳质量之间 ， 它就会成为中子星 。 如果核心质量大于3.2倍太阳质量 ， 将会变为黑洞 。 参宿四是怎样的恒星？它发生了什么？太阳处在主序星阶段的总时长可达100亿年 ， 目前已经在主序上度过了50亿年左右 。 太阳演化成为红巨星时 ， 也就是从现在起约50亿年后 ， 它膨胀的边缘可能吞噬水星、金星和地球 ， 然后经历行星状星云阶段 ， 最后成为白矮星 。 参宿四的质量为太阳的18倍 ， 半径为太阳的1180倍 ， 如果把它放到太阳系中心 ， 它的表面将到达木星轨道（见图4） 。 参宿四年龄约为1000万年 ， 目前处于红超巨星阶段 ， 理论计算表明它可能在10万年内随时发生超新星爆发 ， 塌缩为中子星或黑洞 。
图4 把参宿四放到太阳系中心的想象图 。 参宿四的膨胀将达木星轨道 ， 其抛射的物质可延伸到海王星外
参宿四发生超新星爆发对地球有影响吗？参宿四是要发生超新星爆发了吗？如果参宿四真的发生超新星爆发 ， 其光度将要增至数十万倍以上 ， 亮度可能超过满月！这么亮的光在数月之内白天也肉眼可见 ， 然后这颗星会慢慢消失在夜空中 。
如果参宿四超新星爆发后演化为中子星 ， 它除了高速自转外 ， 还具有极强的磁场 ， 电子将从磁极射出 ， 辐射具有很强的方向性 。 如果参宿四沿磁极方向释放出的高能伽玛射线和粒子达到地球 ， 将会对地球环境产生危害 ， 例如 ， 伽玛射线会分解地球大气层中的臭氧 ， 生命将暴露在紫外线的辐射下 ， 生物的DNA遭到破坏 。 地质史上可能就曾发生过由超新星爆发引起的生命灭绝事件 。
由恒星磁发电机理论 ， 一般磁极方向和自转轴方向相差不大 。 凯尔维拉皮埃尔（Kervella Pierre）等人于2018年使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(The Atacama Large Millimeter/submillimeter ArrayALMA)观测得到 ， 参宿四自转轴相对于地球方向的倾角有68%的概率为60度 。 我们大概不用担心它两极方向释放出的强烈的伽玛射线 。
参宿四为什么会超预期大幅度变暗？
参宿四目前所处的红超巨星阶段 ， 结构复杂、热核反应剧烈 ， 其光度也随时间变化 。 作为一颗呈现周期性、半规则变化的变星 ， 参宿四的亮度变化并不令人惊讶 ， 例如天文学家已经观测得到它有周期大约400天和5.7年的光变 。 但是在2019年10月至2020年2月之间 ， 参宿四出现了近50年来观测到的最显著的一次变暗现象 。 它变暗了约一个星等（即亮度减弱2.5倍） ， 这种变化在夜空中肉眼可辨 ， 引发了全世界天文学家和公众的普遍关注与丰富想象 。
目前参宿四的核心处在什么物理阶段 ， 何时会超新星爆发 ， 天文学家也无法给出准确回答 。 对于此次的异常变暗 ， 天文学家提出了几种可能的解释 ， 如超新星爆发前演化阶段、尘埃云的遮挡或恒星光球亮度的变化 。 中科院国家天文台赵刚研究员领导的团队对天文学家提出的若干种解释进行了分析和排除 ， 并基于高分辨率光谱分析提出了新的解释 。 排除尘埃云遮挡的可能
赵刚团队的研究人员通过分析2020年2月参宿四变暗时 ， 来自Stratospheric Observatory的红外天文观测仪器的高分辨率发射线 ， 判断此次变暗不可能是由于尘埃遮挡造成的 。 另外 ， 超过13年并且包括变暗时期的亚毫米波段的观测数据表明：参宿四变暗时间的亚毫米波流量与之前相比下降了20% 。 而目前的理论模型指出凝聚的尘埃不是亚毫米流量下降的原因 ， 只有恒星光球层的变化（半径或温度的变化）才可能导致亚毫米流量的减少 。 排除恒星脉动的可能
有天文学家（George等 ， 2020）认为参宿四变暗可能是由于脉动动力学的临界转变引起的 。 恒星脉动的最大特征是恒星半径的变化 。
赵刚等研究人员根据近红外高分辨率光谱数据得出从2020年1月31日到4月6日的观测时期内 ， 参宿四的有效温度降低了约170K ， 表面重力没有任何显著变化 。 恒星的表面重力g=GM/R2 ， 其中G为万有引力常数 ， M为恒星质量 ， R为恒星半径 。 假设R的变化导致了重力g的微小变化 ， 可以计算得到：从2020年1月31日到2020年4月6日的亮度恢复期间 ， R最多可以变化12% ， 但不足以解释参宿四光度的变化 。 同时 ， 参宿四的微观湍流速度、自转速度及铁元素丰度均保持不变 ， 意味着恒星脉动解释不成立 。
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