恒星 与理论上可能最大的恒星相比较,宇宙中已观测到最大恒星有多大?( 二 )


如果纯粹只考虑质量 , 最大的恒星则非R136a1莫属 。 这颗恒星位于麦哲伦云 , 距我们大约16万光年 。 据认为 , 该恒星大约有315个太阳质量 , 这对天文学家来说是个谜题 , 因为理论上恒星最多只能有150个太阳质量 , 而其谜底是R136a1或许是由多个大质量恒星合并而成的 。 无需多言 , R136a1随时都有可能作为一颗超新星引爆 。
就大质量恒星而言 , 参宿四是个非常好的(也很常见)例子 。 参宿四位于猎户座的肩部 , 这颗我们熟知的红色超巨星半径约950-1200个太阳半径 , 如果放置在我们的太阳系中 , 它会吞没木星轨道 。 事实上 , 每当我们想要审视太阳的大小时 , 经常会用参宿四作为参考(见下图) 。
图解:太阳系与参宿四的对比 。
不过 , 尽管这颗巨人般的红巨星让我们意识到自己在宇宙中的渺小 , 在“谁是最大的恒星”这个话题中 , 我们依然未曾深入 。 WOH H64 , 一颗同样位于麦哲伦云的红色超巨星 , 距离地球约17万光年 , 其半径达到了傲人的1540个太阳半径 , 而它目前也是已知宇宙中最大的恒星之一 。
除此之外还有仙王座RW , 一颗距离地球3500光年的橙色特超巨星 。 (*应该是11500-14000光年 ,红色或黄色特超巨星)它的直径大约是太阳直径的1535倍 。 维斯特卢1-26同样相当巨大 , 这是一颗位于超星团维斯特卢1的红超巨星(超特巨星) , 距离地球约11500光年 , 其半径约为1530个太阳半径 。 而仙王座V354以及人马座VX在这场规模的较量中则势均力敌 , 两者直径都约为太阳的1520倍 。
最大的恒星:盾牌座UY:
就目前而言 , 我们已知宇宙中恒星之最有两个最有力的竞争者 。 盾牌座UY目前位列榜首 , 它位于盾牌座 , 距离地球约9500光年 。 这颗耀眼的红色超巨星(同时也是脉动变星)的平均半径估计达到1708个太阳半径 , 或24亿千米(15亿英里 , 16亿个天文单位) , 从而它的体积也达到太阳的50亿倍 。 不过呢 , 这个估值包涵约192个太阳半径的误差 , 也就是说盾牌座UY的半径的范围在1516-1900个太阳半径之间 。 如果按最小半径计算 , 它的规模就会小于仙王座V354和人马座VX 。
图解:红巨星盾牌座UY的近景 。榜单上位列第二的恒星是天鹅座NML , 一颗位于天鹅座的距离地球5300光年的半规则变星 。 由于它位于环状星云中 , 且被尘埃层层遮蔽 , 天文学家最终只能将其半径范围缩小到1642-2775个太阳半径 。 这意味着它有可能是已知宇宙中最大的恒星(与第二名足有1000个太阳半径的差距) , 或者确实是以微弱差距输给盾牌座UY的第二大恒星 。
直到几年前 , 最大的恒星还被认为是大犬座VY——一颗位于大犬座的红色超特巨星 。 它距离地球大约5000光年 。 2006年 , 明尼苏达大学的罗伯塔?汉弗莱教授估算其半径约为1540个太阳半径 。 但事实上它的平均质量大约只有1420个太阳质量 , 这使得它目前在榜单上位列第八名 , 就排在仙王座V354和人马座VX之后 。
图解:太阳与大犬座VY的比较 , 后者曾被认为是已知宇宙中最大的恒星 。
这些就是目前我们所知的最大的恒星了 , 不过 , 仅银河系中可能就有几十个比它们更大的恒星 , 它们也许被星尘和气体覆盖 , 所以我们无法观测 。 即便如此 , 估算这些恒星的大小和质量理论上也是可行的 。 所以 , 最大的恒星到底有多大呢?这次 , 还是明尼苏达大学的汉弗莱教授给出了这个问题的答案 。
在接受采访时汉弗莱教授解释道 , 宇宙中那些最大的恒星同时也是宇宙中最冷的恒星 。 以海山二为例 , 尽管它是已知最亮的恒星 , 它的温度也高达25000开尔文(24727摄氏度) , 其半径却只有250个太阳半径 。 与之相反 , 最大的恒星往往是温度较低的超巨星 。 例如大犬座VY , 其温度仅有3500开尔文(3227摄氏度) 。 同理 , 越大的恒星温度就会越低 。
汉弗莱教授估计 , 当恒星温度达到3000开尔文时 , 它的大小将达到太阳的2600倍 , 介于天鹅座NML体积上限和其平均大小以及盾牌座UY的大小之间 。 因此 , 这便是恒星体积的上限 , 至少理论上说根据我们目前已知的信息这就是上限 。 不过 , 随着我们对宇宙的研究进一步深入 , 每一次航天器的探索、每一次载人任务的发掘 , 我们一定会有更加振奋人心的发现 , 同时我们的疑问也会也来越多 。
别忘了去看看这个动画展示 , 其中包含了宇宙中的各类星体 , 从我们的太阳系中的星球开始 , 直到盾牌座UY 。
现在还有一个问题 , 这个上限是否就是恒星体积的理论上限?更大的恒星是否存在 , 还是说更大体积的恒星会因为重力坍缩而理论上无法存在?理论上是否有可能存在和迷你星系一样大的恒星?这里最关键的决定因素就是恒星的质量 , 其质量最终决定了恒星的潜在大小 。 所以我会首先解释为什么质量会影响恒星的大小 , 再解释为什么理论上星系般大小的恒星不可能存在 。

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