今年天空中将出现一颗新的“客星”

星星并不是固定不变的，这与许多古人的想法不同。每隔一段时间，就会有新的星星在之前空无一物的地方出现，然后在几天或几周内逐渐消失。

这种被古代中国天文学家称为“客星”的现象，最早有记录的是1054年7月4日突然出现在全球天空中的一颗星星。它迅速变亮，在接下来的23天里，甚至在白天也能看到。

日本、中国和中东的天文学家都观察到了这一事件，位于现在新墨西哥州的阿纳萨齐人也观察到了。

2024年下半年，名为T Coronae Borealis（简称T CrB）的恒星系统中的新星爆发将再次为地球上的人们所见。T CrB将比平时亮1500倍，但不会像1054年的那次那么壮观。

我是一名太空科学家，热衷于教授物理学和天文学。我喜欢拍摄夜空和天文事件，包括日食、流星雨以及T CrB新星这样千载难逢的天文事件。T CrB将成为夜空中第50颗最亮的星星——比北斗七星中的一半星星还要亮。找到它可能需要一些努力，但如果你有时间，你将亲眼见证这一罕见的天文现象。

什么是新星？

1572年，丹麦著名天文学家第谷·布拉赫在仙后座中观测到了一颗新星。他在自己的著作《De Nova Stella》（《新星》）中报道了这一事件后，天文学家们开始将新星一词与恒星爆炸联系起来。

无论恒星的大小如何，它们都会在其核心中将氢聚变成氦，这一过程占据了它们生命的90%。然而，恒星的生命如何结束则取决于其质量。非常巨大的恒星——质量超过太阳八倍的恒星——会在壮观的超新星爆炸中结束生命，就像人们在1054年和1572年观察到的那样。

在质量较低的恒星中，包括我们的太阳，当核心中的氢耗尽后，恒星会膨胀成天文学家所说的红巨星。红巨星的体积是原来的数百倍，而且更加不稳定。最终，剩下的只是一个白矮星——一个由碳和氧组成的、地球大小的残余物。白矮星的密度是钻石的十万倍。除非它们是双星系统的一部分，即两颗恒星相互绕转，否则它们会在数十亿年的时间里慢慢变暗，最终从视线中消失。

T CrB是一个双星系统——由一颗红巨星和一颗白矮星组成，它们每228天绕转彼此半圈，距离约为地球与太阳之间距离的一半。红巨星已接近生命的尽头，因此它已急剧膨胀，并将物质送入一个称为吸积盘的旋转物质盘中，该盘围绕着白矮星。

吸积盘中的物质主要由氢组成，它螺旋式地进入并慢慢积聚在白矮星的表面。随着时间的推移，这层氢变得越来越厚、越来越密，直到其温度超过1800万华氏度（1000万摄氏度）。

新星是一种失控的热核反应，类似于氢弹的爆炸。一旦吸积盘变得足够热，新星就会在氢点燃、向外吹散并发出明亮光芒的地方发生。

它将在何时发生？

天文学家知道有10颗复发性新星——这些恒星经历过不止一次的新星爆发。T CrB是其中最著名的一颗。它平均每80年爆发一次。

由于T CrB距离地球2630光年，因此光线需要2630年才能从T CrB传播到地球。我们今年将看到的新星爆发实际上发生在2000多年前，但它的光线将在今年晚些时候到达我们。

白矮星表面氢的积聚就像是一个80年的沙漏。每次新星爆发、氢被点燃时，白矮星本身并不受影响，但其表面的氢会被清除干净。不久之后，氢又会开始积聚在白矮星的表面：沙漏翻转，下一个新星的80年倒计时又开始了。

对T CrB在过去两次新星爆发（1866年和1946年）期间的仔细观察显示，它在距离新星在地球上可见约10年前开始稍微变亮。然后，它短暂地变暗。尽管科学家们不确定是什么导致了这些亮度变化，但这种模式已经重复出现，2015年变亮，2023年3月变暗`

它会有多亮？

天文学家使用一种星等系统来分类恒星的亮度，该系统由尼西亚的希帕库斯在2100多年前首次提出。在这个系统中，星等相差5表示亮度相差100倍。星等越小，恒星越亮。

在黑暗的天空中，人眼可以看到暗至6等的恒星。通常情况下，我们从T CrB接收到的可见光完全来自其红巨星，这是一颗几乎只能通过双筒望远镜看到的10等星。

在新星事件中，白矮星的爆炸氢包层将增亮至2等或3等。它将在其所在的北冕座中短暂成为最亮的恒星。这种最大亮度仅持续数小时，T CrB将在几天内从肉眼视线中消失。

在哪里观测

北冕座不是一个突出的星座。它位于牧夫座之上，大熊座以西（即北斗星所在星座），位于北天。

要找到这个星座，请朝正西方向看，找到天空中那个区域最亮的恒星大角星。然后，在北美当地时间晚上10点，在天空大约一半高度（从地平线到天顶——即你正上方的点）的位置寻找。

北冕座大约位于大角星上方20度。这大约是一只手臂长度的距离内，从拇指尖到小指尖的长度。在最亮的时候，T CrB将比北冕座中的所有恒星都亮，但不如大角星亮。

要找到北冕座，请定位大角星，然后在其上方约一手臂长度的位置寻找。

您还可以使用如Stellarium这样的交互式星图，或智能手机上的众多应用程序之一来定位星座。在新星发生之前熟悉这片天空中的恒星将有助于在T CrB变亮后识别出新星。

尽管T CrB距离地球太远，无法与1054年的超新星相媲美，但这仍是一个用肉眼观察罕见天文事件的机会。对我们中的许多人来说，这将是一生一次的事件。

然而，对于孩子们来说，这一事件可能会激发他们对天文学的热爱。八十年后，他们可能会期待再次观测到它。

Vahe Peroomian，物理和天文学教授，USC Dornsife文理学院