卡尔·萨根曾经说过,宇宙中的星星比全世界海滩上的沙粒还要多。这句话不是废话,也不是空穴来风。
2016年发表在《天文学杂志》上的一份报告估计,哈勃体积中有2万亿个星系,这是基于哈勃太空望远镜空20年的数据。
记住,这是星系,不是恒星。你看,光是我们的星系就包含了大约1000亿到4000亿颗恒星,和宇宙中的其他星系相比,我们的星系只是一个非常普通的恒星集合。
而且,在银河系10光年的尺度上,它只是宇宙中的一个粒子。考虑到这一点,你就知道我们的宇宙有多大了。宇宙中的恒星比地球上的沙粒还多,这也很正常。
我们人类有一个习惯,总是寻找一些极端的东西,比如最大的,最小的,最热的,最冷的!如果我们想找到最大的恒星,在整个宇宙中无疑有一个相当大的候选供我们选择。
为了比较,我们先来看看自己的明星。太阳直径约140万公里,可容纳100万个地球,还有剩余的空个房间。
我们在研究恒星的时候,会根据光谱类型把它们分为以上七种,而我们的太阳就是G级星。因此,与宇宙中其他类型的恒星相比,主序星中太阳的质量和体积都较小。
所以有许多已知的恒星比太阳大。可以说所有发出蓝光的恒星都比太阳大。例如,天狼星A和猎户座上那些看起来蓝色明亮的恒星在体积和质量上都比太阳大。
但宇宙中最大的恒星并不是最蓝最亮的恒星,而是最蓝最亮的大质量恒星,它们在进化结束时膨胀形成红色超巨星。
我们过去认为已知最大的恒星是UY盾星,其质量只有太阳的10倍左右。但由于它已经演化到了恒星的末端,脱离了氢氦聚变的主序星阶段,所以膨胀成了一颗红色的超巨星。
它的半径是太阳半径的1708倍,近8个天文单位,可以容纳489万亿个地球。如果UY盾被放在太阳的位置,土星将取代水星成为离太阳最近的行星,其他行星将被它吞噬。
因为红巨星的质量并不大,但是体积膨胀到非常远的距离,所以引力对最外层的控制非常弱,大量的物质会一直向外逃逸。
如果以最外层逃逸大气层为界限,神盾局UY的距离将达到400个天文单位,比冥王星的位置远10倍。
由于盾片UY位于大量的尘埃和气体中,这颗恒星的亮度在地球上只有9,非常暗淡。但是红巨星的气体逃逸并不严重,边界非常模糊。因此,我们始终不能确定盾形碑UY的真实尺寸。
最新的测量认为我们之前夸大了它的半径,它的真实大小是太阳半径的755倍,但还是不确定。
不管这是确定的还是不确定的,UY最大明星的宝座已经不保了。即使先前的测量是正确的,我们已经发现了一些比UY盾更大的恒星。
例如位于大麦哲伦星云中的IRAS 05280-6910、WOH G64和HV 888,它们的半径分别是太阳半径的1738、1788和1974倍。它们都比盾座UY大。
目前已知最大的恒星是斯蒂芬森2-18,其半径远大于其他已知恒星。当然,它也是一颗红色超巨星。
它位于疏散星团RSGC2内,距离地球2万光年。这个星团中有80颗红色超巨星,每颗都非常大,但这个星团是一个年轻的星团,形成时间约为1400万年至2000万年,它位于银河系的中心。
如此短暂的寿命表明史蒂文森2-18是一颗富含金属的大质量恒星。目前这颗恒星已经脱离主序阶段,膨胀成红巨星。它的半径达到了太阳的2150倍,光度是太阳的44万倍。
如果把这个半径换算成体积,这颗恒星大约可以容纳100亿个太阳和1.3亿个地球。
如果放在太阳的位置,恒星会吞没土星,天王星会取代水星,成为离太阳最近的恒星。
这颗恒星除了体积最大之外,也成为了最冷的恒星。由于其急剧膨胀,最外层离中心越来越远,导致其温度下降到3200K,低于太阳表面的温度。
所以它也成为了最亮的低温星。未来这颗恒星将经历一次II型超新星爆发,将所有物质抛向宇宙,为下一代恒星、行星甚至生命的形成提供原材料。
另外,需要强调的是,恒星的大小和质量关系不大。像这些最大的恒星都是垂死的恒星,外层的密度会变得很低很弥散,大量的物质会源源不断地被抛向宇宙,就像一种发光的稀薄气体。
真正质量非常大的恒星,一般都是主序阶段的蓝巨星。目前我们知道的最大的恒星是R136a1,它的质量是太阳的265倍,但半径只有太阳的30倍。
但是,未来会有更多体积和质量更大的恒星出现,这对于宇宙来说并不是什么惊喜。
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