科技爱好者427
我希望600年前已经爆炸了，这样我就有可能在有生之年看到超新星爆炸
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几个月来，天空观测者一直在欣赏一幅今天任何活着的人都完全陌生的夜空景象：在这片天空中，参宿四，天空中10颗最亮的星星之一，已经变暗到25度左右，与猎户座腰带上的星星差不多。目前，暗度似乎已经稳定下来；参宿四自1月下旬以来一直保持不变。这是我们有生之年出现过的最微弱的参宿四，是离地球最近的红色超级巨星之一。
图注：这两张参宿四的照片，都是用同一台望远镜（ESO的VLT）上的同一个仪器（球体）拍摄的，说明了槟榔屿从2019年1月到2019年12月的亮度是如何变化的。这与表面喷出物遮挡了从恒星下部射出的星光是一致的，如图所示。
就在几天前，这颗恒星自调光开始以来的第一张形状图像被释放，显示出自上次观测到它的形状、亮度和发光程度以来的重大变化。人们对参宿四近期命运的猜测甚嚣尘上，人们希望知道它是否会爆炸，何时会爆炸。但答案可能是“不会很快”，天文学家们知道事实就是如此。如下就是科学依据。
图注：今天的太阳与红巨星相比非常小，但在红巨星阶段，它的大小大约是目前大小的250倍。像参宿四这样巨大的超巨星将永远超出我们的太阳所能及的范围，因为我们永远不会开始在核心融合碳：这是成长到如此规模的必要步骤。
尽管参宿四是一颗红色超巨星，但参宿四和我们自己的太阳有很多共同点。它们都拥有核聚变发生的核心区域。它们都有很大的辐射区，在那里，核聚变反应产生的光和能量向外传播，采取“随机行走”的方式到达那里。它们都有扩散的光球，在那里，光传播到恒星最外层，最终释放到宇宙中。
像所有的恒星一样，太阳和参宿四都以一种复杂的方式传输能量，由大规模的电流、磁场、运动粒子和热驱动的对流驱动。磁流体力学的科学详细地说明了这一切是如何发生的，核心中发生的过程最终传播到光球层并影响我们最终观察到的东西。
图注：这个剖面图展示了太阳表面和内部的各个区域，包括核聚变发生的核心。随着时间的推移，内核中含氦区域膨胀，最高温度升高，导致太阳的能量输出增加。当我们的太阳耗尽核心的氢燃料时，它会收缩并加热到足以开始氦聚变的程度。
然而，在核心发生的事情需要很长时间才能到达光球层。当轻元素在恒星核心融合成重元素时，就会产生能量。这些高能量子与恒星内部的其他粒子碰撞，交换能量并导致任何光子以随机方向反弹。考虑到恒星内部粒子的绝对数量和恒星的典型大小，恒星核心的任何变化都需要很长的时间才能传播到恒星表面。
在我们自己的太阳中，这个时间尺度在10万到20万年之间：聚变反应产生的能量到达光球层所需的典型时间。从太阳离开光球的那一刻起，我们从太阳上看到的光可能需要8分钟多一点才能到达我们的眼睛，但核心产生的光甚至需要10万多年才能到达光球。
图注：这幅图展示了在太阳核心产生的光子如何在最终到达光球之前与太阳中的其他粒子随机碰撞，在光球中它有机会被释放到外宇宙。在我们的太阳内部，这样一个光子从太阳中逃逸平均需要10万年多一点的时间。
像参宿四这样的恒星质量更大（约为太阳质量的20倍），但也更大（约为木星轨道的大小），这仍然是一个主要问题。绝对正确的是，红色超巨星的外层确实不同，由许多大的对流细胞组成，它们深入恒星内部相当深。在这样的恒星内部，能量以复杂而复杂的方式在各层之间交换和传输，来自核心的能量仍需要很长时间才能传播到恒星的外层。
像参宿四这样的恒星，其密度比太阳低得多（因此粒子相互作用的速率也更低），但其核心的变化传播到光球层仍需要数千年的时间。
图注：这个对红超巨星表面的模拟，加速到仅仅几秒钟就显示了一整年的进化过程，显示了一个“正常”的红色超巨星是如何在一个相对平静的时期进化的，其内部过程没有明显的变化。其表面的巨大性和脆弱外层的波动性导致了短而不规则时间尺度上的巨大变化。
这就是说，我们确实看到参宿四，就像我们观察或模拟的所有红超级巨星一样，在形状、大小、亮度和亮度分布上都是极其多变的。最外层发生的变化发生在几个月的时间尺度上，而不是数千年。即使是剧烈的事件，比如物质的喷射（这很可能是恒星实质上变暗的原因），也与核心正在发生的事情无关。
这有点不幸，因为我们所能观察到的只是在参宿四最外层发生的事情：光球层。我们也可以对光球之外发生的事情进行观测，在那里，我们使用多波长观测发现并绘制出大量的扩展物质，这些物质无疑是在几百年和几千年前被喷射出来的。
图注：参宿四在其历史上释放出大量的气体和尘埃，使其周围的星际介质充满物质，这些物质在红外光下被照亮。这张照片拍摄于2019年12月，基于ESO甚大望远镜上的VISIR仪器获得的数据。
但这些都不能说明核心到底发生了什么，这是我们确定参宿四何时或是否最有可能成为超新星所需要的信息。在这样一个红色的超级巨星内部，我们完全可以预料到恒星已经移动到了将碳元素熔合在其核心的阶段。然而，要成为超新星，它需要从以下几个方面着手：
将碳熔入其内核，
把氖熔进它的内核，
把氧气融化在它的内核里，
使硅在其内核中熔化。
只有当核心中的硅耗尽，留下铁、镍和钴的“灰烬”残余（在这种情况下不会熔化和释放能量），超新星才会真正发生。
图注：电磁输出（左）和中微子/反中微子能量谱（右）作为一颗相当于参宿四的大质量恒星，通过碳、氖、氧和硅的燃烧演化到核心崩塌。注意电磁信号几乎没有变化，而中微子信号在核崩塌的过程中跨越了一个临界阈值。
我们对恒星的理解已经足够好了，我们完全可以肯定，我们将看到的表面变化都不能说明恒星核心正在发生什么。我们所能观察到的唯一信号根本不是可见的，而是以中微子的形式出现的。虽然在碳、氖、氧和硅燃烧之间的转换不会改变恒星的亮度或温度，但中微子的光谱确实会改变中微子的能量和中微子的总流量。
即使是在距离参宿四640光年远的地球上，这种转变的最后阶段也将是显而易见的。在硅燃烧过程中，会出现这样一个阶段：每一个（反）中微子产生的能量足以在我们的地面探测器中触发一个反β衰变反应，在恒星生命的最后几个小时内产生几十个这样的相互作用。
图注：一个包含总计26万吨水的巨大腔室将被光电倍增管包围，光电倍增管能够捕捉中微子与即将完工的超神冈探测器内粒子相互作用产生的光，该探测器建成后将成为世界上最大的水基中微子探测器
就我们所知，在参宿四发生超新星之前，我们将从它那里接收到的中微子信号是我们拥有的唯一具有任何物理价值的预警系统。我们用自己的眼睛和望远镜看到的是迷人的，但仅仅是超级巨星变异性的证据，这是几百年来人们所熟知和研究的。参宿四发生的事情甚至没有那么不寻常；它之所以引人注目，是因为参宿四如此接近，如此熟悉。
在我们观察过的所有超新星最终发生的恒星中，我们还没有发现像这样的暗化事件与超新星之间的关联。尽管我们可能希望在我们的有生之年发生这样一个壮观、罕见和邻近的事件，但最近隐约可见的参宿四并没有指向这个方向。
图注：这张来自AAVSO的图表记录了从2019年8月开始到2020年2月结束的6个月期间参宿四的亮度。参宿四的亮度已经从最初的正常值大幅下降，但在过去几周内已经稳定下来，预计还会再次变亮
我们今天所看到的，基于参宿四亮度的变化，与一些比“它将要变成超新星”更平凡的东西是一致的，相反，似乎正在发生的只是一个大的抛射事件，参宿四外层的物质从恒星内部喷出，这些物质可能起源于离核心10亿公里的地方。
一旦这种物质进入光球之外，它就会膨胀和冷却，开始吸收和遮蔽部分星光。事实上，参宿四的一部分看起来比其余部分更微弱，这暗示了喷射事件发生的地方。如果这是真正的情况，我们完全可以预期，在未来几个月里，亮度将保持稳定，然后逐渐恢复到原来的状态。最迟在2022年或2023年，参宿四应该会回到天空中最亮恒星的前十名。
尽管参宿四不太可能爆炸，但我们必须记住，这既是一种可能，也是一种必然。当这最终发生的时候，它将成为人类历史上最广为人知的天文事件，在一年或更长时间内，地球上每个人都能看到，而此时地球上存在的人比以往任何时候都多。它最终会发生，但大概不会超过10万年。
尽管你绝对应该出去享受这一前所未有的天文景象，因为参宿四的亮度只有一年前的36%，但你必须记住，它目前的亮度变化是由其最外层变化造成的，与它的核心无关。参宿四随时都可能变成超新星，但如果真是这样，它与最近的暗化事件的关联将纯粹是巧合。在参宿四核心发生的事情并不能让它足够快地浮出水面，给我们任何真实的，有意义的线索。
科技领航人
太阳光到底传播多久会消失？
1，且以太阳光传播到地球8分钟为参数。
2，我们在地球上看到的太阳:小圆圈，明亮刺眼。
3，太阳光传播到月球，月球反射到地球的太阳光:月球小圆圈，淡光不刺眼。
4，太阳光传播到火星，火星反射到地球的太阳光:火星点状，淡光不刺眼。
5，视角法:视角与距离成反比。即距离太阳越远，我们看到的太阳小圆圈越小。在目前地球上看到的太阳小圆圈基础上，我们再往后拉长一倍的传播距离，我们看到的太阳小圆圈会有多大？拉长二倍距离呢？还会有视角吗？
6，稀释法:光能量空间传播距离与空间扩散面积成正比。即光能量传播越远，扩散的空间面积越大，能量稀释越大，继续传播的能量越小。
7，阻力法:光能量强度与传播距离成反比。光能量通过空间介质振动传播，介质有阻力，阻力使光能量逐渐减弱，最后至零。
综上分析，太阳光传播多久消失？此处暂且设定为20分钟吧(已经不少了)。
天山我才
红巨星不会爆炸，当它进入白矮星阶段，恒星系统会被摧毁，剩下的碎片绕白矮星运行，碎片互相碰撞，可能组成新行星，白矮星是由碳和氧组成的。
