亲爱的读者，很多人可能对震撼红超巨星走向超新星爆发的全过程太阳未和红超巨星不是很了解，所以今天我来和大家分享一些关于震撼红超巨星走向超新星爆发的全过程太阳未和红超巨星的知识，希望能够帮助大家更好地了解这个话题。
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震撼！红超巨星走向超新星爆发的全过程，太阳未来的命运会如何？
2020年的夏天，位于夏威夷毛伊岛，哈雷阿卡拉火山的泛星计划望远镜，突然探测到大量的辐射，这些辐射的发射源，来自距离地球大约1.2亿光年的NGC5731星系。一颗即将走完生命进程的红超巨星，正在猛烈的喷射气体，几个月之后，2020年的秋天，一颗超新星照亮了天空，科学家们将其命名为超新星2020TLF。这是有史以来，天文学家们第一次实时见证，红超巨星走向超新星爆发的全过程。
说到超新星，如果光看名字，大家可能会觉得超新星是一种星体，其实呢，它只是恒星在演化接近末期时，所经历的一种剧烈爆炸，亮度非常耀眼，咱们一会儿详细说。而红超巨星的前身就是恒星。
可能有朋友会担心，我们太阳系这颗大恒星太阳，会爆炸成为超新星吗？太阳未来的命运又会如何呢？到时候我们这个美丽的家园地球是不是也会被牵动？
爱好天文的朋友，说不定还会担心离我们很近的参宿四。因为参宿四也曾出现过异动，难道他也要超新星爆发了吗？今天啊，我们就来和大家聊聊这些问题。
我们先从恒星的诞生开始说起，所有的恒星都会在一个巨大的星云之中诞生，星云有多大呢？典型的星云直径大约是100光年，其中包含的质量，大约是太阳质量的600万倍。当这个星云由于各种原因发生碎裂之后，它就会分裂成越来越小的碎片。大量的低温气团，因为自身重力开始收缩，密度升高，重力势能就转化成为了热能，从而释放出大量的热量，于是最后的碎片，凝聚成为超热的气体--旋转球，这叫原恒星。
如果要是按照人的一生来计算，恒星大概就是处于初期，就如同婴儿刚刚降生一样。之后呢，这个恒星婴儿就进入了成长阶段，它在星云中继续吸引和积累星际气体和星辰。一般来说，和太阳同等质量的恒星，这个成长过程大约要花上10万年左右。之后原恒星就会根据他的最终质量，演化成为不同的星体。
质量特别小的原恒星，像是质量少于0.08个太阳质量的，就会变成棕矮星。棕矮星呢，挺尴尬的，因为它太大了，我们不能称之为行星，但是又太小了，我们就不能称其为恒星，它发出的光也是比较暗淡的，他们在数亿年的时间中逐渐的冷却，然后就慢慢的消失在了可见光当中。
然而质量比较大的那一些，比如在八个太阳质量之内的那些原恒星，就将变成低质量恒星，质量更大的，就会成为大质量恒星，而这两者的未来发展也会大不相同。
这个阶段恒星处于稳定时期，同样放在人的一生中，那就相当于是青春期过程中，也被称为主序星。通常来说，一颗恒星将会在主序阶段度过他的大部分生命。
在恒星的整个生命中，支撑它的能量就是氢。质量越大的恒星，氢消耗的速度也就越快，所以呢，生命也就越短。按照现在科学界的推算，太阳这样的恒星大约有100亿年的生命，现在估计太阳大约有45亿年了，所以应该说太阳是正处在壮年期吧。
那么如果再过50亿年，太阳会变成什么样呢？
按照现有的理论来推演的话，太阳的颜色会由现在的黄白色变得越来越红，而体积呢，也会越来越大，最后直径可以达到现在的256倍，变成一颗红巨星。到时候近日行星，包括水星、金星、地球都会被太阳一口吞下，不过地球上的人类，恐怕无法看到这一天了，因为科学家们预计，从现在开始，大约过30亿年之后，地球的表面将会变得如同金星一样高热，再过几十亿年之后，地球的空气都会向外太空不断逸散，最后变成一颗焦黑的行星。
也就是说，等不到地球被太阳吞掉，人类就已经无法在地球上生存了。也就是这样，现在才有那么多人一直喊着星际。
我们再回到太阳这儿，当太阳变成了红巨星之后，在最终耗尽了所有的燃料之后，星体就会不断地向内塌缩，最后变成一颗白矮星。白矮星的密度非常非常大，一颗与太阳一样中的白矮星，它的半径大约只有太阳的1%。再形象一点说，一勺白矮星物质，它的质量大约有5.5吨重，比一头最重的亚洲象还要重。
那之后呢，在太阳系这样的单恒星系中，变成白矮星的恒星，最终的命运就是耗尽了所有的能量。之后，身体会变得冰冷而又黑暗，成为黑矮星。但是宇宙中的星系，大多是菱星星系，就是说有两颗或者是更多颗的行星，相互环绕的这么一种星系，比如天狼星的双星系统。
如果说在这样的星系当中，其中一颗主恒星变成了白矮星，那么它就会吸收伴星的能量，吸收过来的能量会变成气体，被拉到白矮星周围的一个大圆盘上，随后这些气体就会围着白矮星进行旋转，旋转过后，这种气体也会慢慢发热，随后，将会落到白矮星之上。
如果说这颗白矮星的质量变得越来越大的话，就有可能达到它的质量极限了，也叫钱德拉塞卡极限，这个极限大概是太阳质量的1.4倍，超过这个质量极限之后，白矮星就会进一步塌缩，会变成密度更大的中子星，这个过程就是惊天动地的了，为什么呢？
因为白矮星会发生超新星爆炸，放出大量的电磁辐射，发出耀眼的光芒，这个光的明亮程度，甚至超过整个大星系的亮度，这个过程可能会持续几周到几个月，甚至几年才会逐渐的衰减。那么这个过程到底释放了多少能量呢？
科学家们认为，一颗超新星所释放的辐射能量，和太阳在其一生中的辐射能量总和相当，而超新星的爆炸也有很多，像我们刚才说的，白矮星因为质量超过了界限，所发生的爆炸被称为IA型超新星，它有什么特别之处吗？
因为它们都是白矮星在同一个质量点爆炸的，因此呢，爆炸的威力和光度基本一致，也就相当于是一个衡量标准了，相当于是一颗准星，天文学家们把他们叫做标准烛光。
然而每一颗白矮星释放的能量和光度也不同，如果和准星进行比较，那么科学家们就可以测量出宇宙天体的距离了，也就是说通过测量不同星系中的IA型超新星，就能知道这个星系离我们有多远。
超新星爆发除了白矮星带来的这种形式，还有另一种就是我们刚介绍的，由红超巨星直接爆炸而成。刚刚我们说到，恒星在进入老年期之后就会变成红巨星，而如果恒星是质量很大的大质量恒星，它就会变成红超巨星，质量再大的就叫红特超巨星。
红超巨星和红特超巨星带来的超新星爆炸，可以说更可怕，因为这不仅会产生中子星，甚至还会炸出黑洞。
先来说中子星，它可以说是非常神秘的星体，密度超级超级大，它的内部已经没有什么电子原子核了，因为压力超大，不仅原子的外壳被压迫了，而且连原子核都能被压迫，质子和中子都被挤出来了，质子碰到垫子又结合成中子，就这样整个星体当中就只剩下中子。中子星的密度是每立方厘米十亿吨，我们可以打个比方，就好像是把喜马拉雅山压成了一块方糖那么小。
中子星的旋转速度非常快，两个磁极放射极强的辐射，辐射所到之处几乎没有生命能够存活，由于有的中子星，磁轴和自转轴不是重合的，所以磁场旋转的时候所产生的无线电波等各种辐射，就可能会以一明一灭的方式传到地球这，就好像是灯塔一样，一闪一闪的，这也被称为脉冲星。
大家注意一下，不是所有的中子星都是脉冲星，有的中子星是没有脉冲的，同样，也不是所有的脉冲星都是中子星，因为有的白矮星也会这样一闪一闪的。据说脉冲星刚刚被发现的时候，人类还以为这是外星人传来的信号，后来大家发现是我们想多了。
如果中子星继续吸收，质量不断塌缩的话，就会超过奥本海默极限，然后，就会产生黑洞。而如果进行超新星爆炸的红超巨星的质量，超过太阳质量的20倍的话，那么它爆炸之后也极有可能直接产生黑洞。
很多朋友知道，黑洞像是宇宙中存在的一种怪兽，它周围的时空极度扭曲，而且拥有极端强大的引力，以至于所有的粒子，甚至光这样的电磁辐射都不能逃走。一份最新发表在天体物理学期刊的论文显示说，根据研究模型的推算，我们这个可见宇宙中，有大约四千亿个黑洞，也就是四乘以十的19次方这么多。
等到黑洞一旦形成了，他就可以通过吸收周边的物质来继续生长。科学家们发现，黑洞的质量基本上是处于两个极端，一类是恒星质量级别的黑洞，这类黑洞的质量大约是太阳的十到24倍，另一类是超级黑洞，各个星系的中心都盘踞着一个这样的超级黑洞，质量可以达到太阳的数百万倍直到数十亿倍。
超级黑洞的形成原因，目前还是个谜，不过有天文学家发现了黑洞的合并行为，因为他们推测，黑洞有可能是通过吸收其他的恒星，或者是其他的黑洞合并的方式，而形成超级黑洞。
不过说实话，如果每个星系中心的黑洞，都是这样形成的，那这整个过程该有多漫长呢？
那么在我们这个银河系当中，有没有会发生超新星爆炸的候选者呢？有！那就是位于猎户座肩部的参宿四。参宿四是一颗明显的红色亮星，也是在夜空中最容易认出的恒星之一，它距离地球有640光年那么远，质量是太阳的12倍，半径约是太阳的900倍，体积呢？约是太阳的7亿倍。
如果把参宿四搬到太阳的位置上，它是可以将木星吞噬的。然而参宿四很年轻，只存在了一千万年左右，但是大家还记得我们之前说的吗？恒星的体积越大，寿命也就越短，对吧？所以呢，参宿四早就燃烧完核心里面的氢了，现在他已经进入了变成超新星的第一步，也就是变成红超巨星。
而2019年底到2020年初，参宿四的明亮度还一度降到了历史最低点。当时有人觉得，这很有可能是参宿四要超新星爆炸的前奏，于是当时不少人因此陷入了恐慌，为什么呢？
刚刚咱们说了，超新星爆炸所释放出来的辐射能量非常非常强，它形成的中子星也好，黑洞也好，都会释放出超强的辐射。如果说这次爆发离地球很近的话，那么就很有可能会破坏地球的大气层。
天体物理学研究团队指出说，在3亿5900万年前，也就是在泥盆纪末期，地球遭遇了最大规模之一的物种灭绝事件，而这次事件很有可能，就是太阳系外的超新星爆发所造成的。如果参宿四发生超新星爆炸的话，会不会给人类带来再一次的生物灭绝呢？
就在大家的各种猜测、疑惑研究当中，2020年4月，参宿四突然恢复了原来的亮度，大家更奇怪了，在他身上到底发生了什么呢？后来，一份发表在自然杂志上的论文揭开了参宿思的变暗之谜。
研究团队认为，参宿四在这次大幅度变暗之前的某一个时刻，这颗恒星在向外脉动的时候，喷出了一个巨大的气泡，这个气泡离他很远。不久之后，参宿四表面的一块区域就冷却下来了，温度也降下来了，甚至足以让气体中的重元素凝结成为固体尘埃，也正是这些尘埃的形成，导致参宿四看起来像是变暗了，原来是虚惊一场。
不过呢，参宿四已经注定是会进行超新星爆炸的，关键是在什么时候，这就得看他的核心目前是在燃烧什么物质了，是氦还是碳还是硅呢？因为，当它核心的可聚变材料耗尽了，只剩下了铁、镍和钴的时候，参宿四才会爆炸。
一个研究小组通过恒星演化、流体力学和数学建模分析了参宿四，得出了一个结论，他们认为参宿四正处于燃烧氦的阶段儿，这么说来，参宿四至少还可以存在个100万年。
而且即便参宿四真的爆发了，大家也不用担心，因为参宿四的自转轴与太阳系方向依然有30多度的差异。而这就意味着磁极发射的超强射线是不会射向地球的，所以呢，担心参宿四引发生物大灭绝的朋友可以安心下来了。好了，今天的故事就到这里，喜欢的朋友点个关注，我们下期见。
红超巨星？？？？？？？？？
附上恒星的演变弥漫于银河系中的星际物质（尘埃和气体，主要由氢和氦组成），在万有引力的作用下聚集起来，形成星体。聚集过程中它们的引力势能转化为热能，使原本很冷的物质温度升高，如果聚集成星体的物质很多，多到相当于太阳质量或大于太阳质量，引力势能转化成的大量热能可使星体内的温度升高到1000万度，从而点燃星体中的氢的聚变反应。这时，一颗发光发热的恒星就诞生了。如果星体的质量小于0.1M⊙，点燃不了氢的聚变反应，不可能是恒星，只能是行星。恒星中氢燃烧生成氦的热核反应，大约可以维持100亿年，这时，恒星处在一个长期稳定的时期，这个时期约占恒星寿命的99%。这样的恒星称为主序星。我们的太阳就是处于主序星阶段的恒星，它的中心温度高达1500万度，压强达到3×1016Pa，那里正进行着猛烈的热核反应，太阳已经在主序星阶段燃烧了50亿年，目前正处在它的中年时期。
恒星的存在，一方面依赖于万有引力把物质聚集在一起，不至于漫天飞扬，另一方面则靠热核反应产生的热量，造成粒子迅速运动，产生排斥效应，使物质不至于收缩到一点。正是万有引力的吸引作用与热排斥作用这对矛盾的存在，才保证了恒星的生存。
当恒星中心部分的氢全部燃烧之后，恒星中部的热核反应就停止了，这时万有引力战胜了热排斥，星体开始收缩。由于恒星表面的温度远低于中心部分（例如太阳中心温度为1500万度，而表面温度只有6000度），那里还没有发生过氢合成氦的热核反应。这时随着星体的塌缩，恒星外层的温度开始升高，那里的氢开始燃烧，这就导致恒星外壳的膨胀。外壳的膨胀和中心部分的收缩同时进行，中心部分在收缩中温度升高到1亿度，开始点燃那里的氦，使之合成碳，再合成氧，这些热核反应短暂而猛烈，像爆炸一样，称为“氦闪”。这种过程大约经历100万年，在整个天体演化中，这时一个很短的“瞬间”。此后几亿年中，恒星进入一个短暂的平稳期。当中心部分的氦逐渐燃烧完之后，外层氢的燃烧不断向更外部扩展，星体膨胀的越来越大，膨胀到原来的10亿倍。由于外壳离高温的中心越来越远，恒星表面的温度逐渐降低，从黄色变面红色。由于体积巨大，这种红色巨星看起来很明亮，称为红巨星。50亿年后，我们的太阳也将由主序星演变成这样的红巨星，膨胀的太阳将逐步燃烧吞食水星、金星和地球。地球的轨道将被包在红巨星之内。海洋将全部沸腾蒸干，地球的残骸将继续在红巨星内部公转，红巨星外层气体灼热而稀薄，比我们实验室中所能得到的最好的真空还要空，所以地球仍然存在，并继续转动。当然生命已不可能在地球上生存。
核能源进一步枯竭之后，红巨星将抛出一些气体，形成“行星状星云”。这个阶段，红巨星的中心部分将塌缩，形成小而高密、高温的白矮星。白矮星的密度一般在0.1~100t/cm3之间。白矮星温度高，呈白色；体积小，因而亮度小。随着热核反应的逐渐停止，白矮星将逐渐冷却成为黑矮星，黑矮星是一颗比钻石还要硬的巨大星体。白矮星冷却成黑矮星的过程十分缓慢，可能需要100亿年左右。可以说，在宇宙间，至今还没有生成一颗黑矮星。
白矮星的主要化学成分是高密度的碳和氧。那么宇宙中硅、镁、铁等元素来自何方呢？它们来自超大质量恒星的演化。如果一颗恒星，在中心部分氢--氦热核反应终止，开始向红巨星演变时，还有8M⊙以上的太阳质量，那么它们会发生更深层次的热核反应。这种超大质量恒星内部，在塌缩时巨大的引力势能可把那里的温度加热到6亿度以上，使用权碳发生聚合反应生成氖和镁，这时进一步升高到10亿度，氖和氦又合成镁。此反应导致温度再升到期15亿度以上，氧开始燃烧合成硫、硅等元素。然后，温度进一步升到30亿度以上，硅开始燃烧，并引发成百上千种的核反应，最终生成铁。
超过8M⊙以上的太阳质量的主序星在演变成超红巨星之后，中心温度可升高到30亿度，生成以铁为中心的核，当生成的铁核越来越大，仅靠原子间的电子斥力已不能支撑它自身的重量，这时，铁核进入白矮星状态，电子的泡利斥力将起来抗衡万有引力。当铁核质量超过1.4M⊙时，铁核突然塌缩，电子将被压入原子核中，与其中的质子中和生成中子，成为中子星。中子星和白矮星有些相似，它不是靠热排斥或电磁作用来抗衡引力，而是靠中子间的泡利斥力来抗衡。中子星是一种非常致密的天体，它自身的万有引力可将相当于一个太阳质量的物质压缩在半径为10千米的球体内。也就是说，一匙中子星的质量差不多相当于地球上一座大山的质量。其密度高达1亿~10亿t/cm3。
在中子星的形成过程中，猛然的大爆炸把部分重元素抛向太空，成为星际物质。这些星际物质在适当的情况下可以形成新的恒星、行星，或被其它恒星俘获，聚集成行星。这就是行星中重元素的来源。
中子星的质量有个上限，大约为3~4M⊙，超过这一极限的中子星是不稳定的，会进一步塌缩形成黑洞。几十年前，科学家们根据爱因斯坦广义相对论的理论研究，预言了一种叫做黑洞的天体。黑洞是一种奇怪的天体。它的体积很小，而密度却极大，每立方厘米就有几百亿吨甚至更高。假如从黑洞上取来一粒米那样大的一块物质，就得用几万艘万吨轮船一齐拖才能拖得动它。如果使地球变成一个黑洞，其体积就象一个乒乓球。因为黑洞的密度大，所以它的引力也特别强大。黑洞内部的所有物质，包括速度最大的光都逃脱不了黑洞的巨大引力。不仅如此，它还能把周围的光和其它的物质吸引过来。黑洞就象一个无底洞，任何东西到了它那儿，就不用想再出来，给它命名黑洞是再形象不过了。
黑洞既然看不见，那么我们用什么方法来找到它们呢？这就得利用黑洞的巨大引力作用了。如果黑洞是双星系统的一个成员，而另一个成员是可观测恒星，那么由于黑洞的引力作用，恒星运动会发生有规律的变化，从这种变化可以控测出不可见黑洞的存在。还有黑洞周围的物质在黑洞的巨大引力的吸引下，会表现出古怪的运动方式。它们在源源不断地流入黑洞时，会发射出很强的X射线、γ射线等，这是目前寻找黑洞的另一条线索。此外，黑洞还会影响邻近光线的传播，产生所谓的引力透镜现象。
“天鹅X-1”是个很强的X射线源，它有一颗看不见的伴星，根据“天鹅X-1”的运动，可以判断这颗伴星的质量约为太阳质量的10倍，很多人认为它可能是个恒星级的黑洞。有些人认为我们银河系的中心也有一个大黑洞庭湖，它的质量是太阳的百万倍。
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