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2萬光年外發現龐然大物,相當於100億個太陽,盾牌座UY掉下神壇

2024-08-10科學

在宇宙裏能發光發熱的恒星,通常體積要比行星大好多倍,像地球跟太陽相比,恐怕連「小不點兒」都不如。但實際上要是咱們把太陽拿去跟別的大品質天體作比較,就會明白太陽也不算多厲害。

就比如說以前老是被拿去跟太陽作對比的盾牌座 UY,得用 1708 個太陽的半徑才能跟它的半徑一樣。

在這樣的情形下,大家原本都覺得盾牌座 UY 就是宇宙裏最大的天體了,哪能想到它也會被趕下神壇。聽說科學家在 2 萬光年之外找到了一個大家夥,差不多有 100 億個太陽那麽大。

【盾牌座UY的光輝歷史】

好多人大概都曉得盾牌座 UY 這名字,它就在盾牌座裏頭,屬於一顆脈動變星。盾牌座 UY 的半徑比太陽大多了,體積也特別驚人,差不多是太陽的 50 億倍。曾經有人琢磨過,要是把盾牌座 UY 放到太陽系裏當恒星,那會是啥情況。

最後有了這樣的預測結果,就這家夥的身板,如果代替太陽,那水星、金星、地球還有火星都得玩完,因為它的範圍起碼能到木星軌域那兒。到那個時候,原本冷得不行的冥王星、海王星之類的地方,估計就會變成最適合住人的地兒了。

盾牌座 UY 發現得挺早的,在 1860 年的時候,德國的天文學家在伯恩天文台觀測,瞅見了這個與眾不同的家夥,還發現它的亮度會變,最後認定它不光是紅超巨星,也是脈動變星。它直徑是 2.376×10^9 千米,跟地球的距離大概有 9500 光年。

要留意啊,在大家通常的想法裏,紅超巨星本該特別亮堂,可盾牌座 UY 卻不是,它表面有好多瓦斯塵埃,還有特別多的遮擋物,所以咱們沒法直接用眼睛瞅見它。

另外,盾牌座 UY 早就被觀測到了,還老是被捧得很高,可圍繞它的爭議也挺多的。像它跟地球的距離以及真實的體積,不少科學家都覺得盾牌座 UY 的體積測量不太準。

簡單講,這家夥或許是「虛胖」,咱們測量的時候把它周邊的瓦斯塵埃也算進去了,要是把這些給剔除掉,那盾牌座 UY 的品質大概是地球的 1000 萬倍,不像之前猜的那麽誇張。

不過在盾牌座 UY 存不存在「數據虛假」還沒確定的時候,人們又在盾牌座裏發現了另一個大家夥,它叫史蒂文森 2 - 18 。

【史蒂文森2-18的出現】

同樣誕生於盾牌座裏,史蒂文森 2-18 的個頭更加讓人吃驚。它是美國天文學家察爾斯·布魯斯·史蒂文森在 1990 年發現的,這可比盾牌座 UY 的發現晚了 130 年。

這家夥處在兩萬光年之外的疏散星團周邊,其半徑是太陽半徑的 2158 倍,直徑達 3005015000 千米。就這種狀況,科學家估計它的體積能抵得上 100 億個太陽,盾牌座 UY 那 50 億個太陽的記錄,一下子就沒啥可比的了。

不過呢,史蒂文森 2-18 雖說挺亮的,可跟盾牌座 UY 似的,都被瓦斯塵埃給遮住了,所以沒法看到。只有用紅外線探測,才能看清它所在的地方,就在盾牌座α和盾牌座β中間。

就當下觀測到的那些大體積天體來說,史蒂文森 2 - 18 眼下應當是已知最大恒星的頭把交椅。像大犬座 UY、船帆座 WY 這類恒星,雖說半徑也是太陽半徑的兩千多倍,可到現在超過 2100 的,確實就只有它。

值得說道的是,要是說盾牌座 UY 還被科學家質疑體積有虛報的可能,那史蒂文森 2 - 18 可就不一樣了,有一部份科學家覺得按照它的栓狀光度去計算,得出的結果顯示它的半徑或許還是有偏差的,反正就是「大麥克」那類的。

還記得咱們前文裏說讓盾牌座 UY 替換太陽的情況不?史蒂文森 2 - 18 要是來替換,那就更嚇人啦,如果它在太陽系,那它的光球層能直接伸到土星的軌域,說不定還會把土星給吞了。

到那個時候,太陽系的八大行星就只剩天王星和海王星啦,適合居住的地方估摸得排到寒冷的古柏帶那邊去了。

這麽一看,盾牌座 UY 走下神壇沒啥不正常的,因為這個排名本來就是按大小來的,就算史蒂文森 2 - 18 不出現,以後也照樣會有更大的紅超巨星被人們發現。

好多人或許會納悶,這麽個大個頭的恒星到底是咋形成的,咱們的太陽往後有沒有可能也排上號?

【「大品質恒星的演化」】

雖說大家都對太陽滿懷期待,可真遺憾,就太陽自身的品質與體積而言,就算之後膨脹變成了紅巨星,也根本沒法跟宇宙裏那些紅巨星大麥克相較。而且科學家覺得,大品質恒星在演變的時候,它的演變特點跟中、小品質的恒星有挺大的差別。

大夥都清楚,恒星演變成紅巨星的時候,由於內部塌縮,使得外殼膨脹起來。這時候的恒星不光體積變大了,而且發出的光也更亮了。

然後這個階段能維持大約 50 億年,可這時候的它只是看著亮,表面溫度以及釋放的能量跟主序星階段相比,差得可不少。

當一顆紅巨星的氫融合接近結束時,中心的氦融合就會啟動,然後會再次釋放出超多的能量,進而讓外殼膨脹起來,成為紅超巨星。

好多恒星走到這兒就沒法再「變大」啦,不過有一些會成為紅特超巨星,其半徑超過太陽的 1000 倍,就是咱們前面講的那些恒星。

資料表明,紅特超巨星的形成是有特定條件的,它們是品質處於 25 至 50 倍太陽品質的主序星演變而來的。品質太大的恒星沒法冷卻到 M 型光譜,頂多變形成白色的特超巨星。

在這種情形下,科學家覺得大品質恒星的演化過程被它們的高光度所左右,所以它們的壽命也許比中、小品質恒星短,而且在演化的各個時期會被多種因素作用。

在大品質恒星進入紅特超巨星這個階段時,它們老是不停地往星際空間散發能量。這是由於其內部溫度超高,而且劇烈的熱核反應致使內部活動特別激烈。

另外啊,在這種狀況下,光是說用放射線來形容它可不行啦,因為它的物質會出現拋射的情況。10 萬年,就能拋射出一個太陽。

雖說咱們老是把太陽當作一個計數的單位,可實際情況就是這樣。跟那些宇宙中的大麥克相比,太陽一開始的品質還有未來膨脹後的大小,都比不上它們。

但實際上它們本質上命運是相同的,都在宇宙裏發光發熱,最後結束其輝煌的一生。

【恒星的一生】

有些紅超巨星到了晚年,會像脫水那樣縮小,最後變成密度特別高的中子星。在這一過程裏,它原本膨脹的外殼,會受重力影響,以極快的速度掉到中子星表面,接著又被彈出去,從而形成由內向外的沖擊波。

就這麽著,恒星結束了自己最後的使命,把好多物質和元素都還給了星際空間,為新恒星的形成儲備原料。這場宏偉的「天女散花」,通常被大家稱作超新星爆發。人們以前有運氣看到不少恒星這樣走完一生,還把這記在「史書」裏了。

恒星在宇宙中誕生,也在宇宙中消亡。誕生的時候光芒耀眼,死亡的時候還會給自己來一場絢爛的煙花秀。這些丟擲來的玩意兒,不光能造就新的恒星,還能組成世間的一切,變成行星上誕生生命的原始材料。

好多科學家都覺得,地球上的部份重金屬元素,實際上是從那些消亡的恒星來的,要是沒有這樣的積累,生命的出現或許還得經過很長時間。