每當(dāng)我們抬頭望向夜空,總會(huì)發(fā)現(xiàn)有無數(shù)顆行星在閃爍,除了少量的行星之外,發(fā)光特征非常明顯的幾乎都是恒星。大家最熟悉的恒星是賜予我們光與熱的太陽,太陽占太陽系總質(zhì)量的99.86%,體積大小是地球的130萬倍,無疑是太陽系的主宰。曾經(jīng)的宇宙“日心說”階段,理所當(dāng)然地就將太陽認(rèn)定為是宇宙的中心,也是因?yàn)槲覀內(nèi)庋劭匆姷奶柋绕渌切嵌家蟆?/p>
可是隨著宇宙天體科學(xué)研究的不斷深入,我們發(fā)現(xiàn)“人外有人,天外有天,星外有星”,太陽系不過是銀河系眾多星系中普通的存在,而過去被我們奉為神明的太陽也不過是一顆普通的恒星。
人們通過深空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn),宇宙當(dāng)中存在著許多大體積質(zhì)量巨大的恒星,將太陽與它們對(duì)比,太陽就像是一個(gè)像素點(diǎn)一樣,非常渺小。那么大家知道目前人類發(fā)現(xiàn)的最大恒星究竟有多大嗎?接下來,就來一起看看這顆“恒星之最”。
恒星的種類
恒星是一種由發(fā)光球體的等離子體通過其自身重力保持在一起的龐大氣態(tài)天體。
恒星依靠內(nèi)部比較重的微量元素,如氫、氦等發(fā)生核聚變反應(yīng)使得自己發(fā)光、發(fā)熱,恒星在相互吸引之下還可以聚集在一起,形成星團(tuán)。
恒星的種類非常多,太陽屬于一顆主序星,光譜、溫度、亮度體積等是相對(duì)不變的狀態(tài),比較穩(wěn)定。還有食雙星,顧名思義就是兩顆恒星幾乎在同一個(gè)軌道平面,一個(gè)有時(shí)候會(huì)遮住另一個(gè)。
這兩種恒星都是比較穩(wěn)定的,還有許多變化異常的恒星,被歸在了不穩(wěn)定星當(dāng)中。變化的形式有許多種,比如說爆發(fā)、脈動(dòng)等等。我們?nèi)庋勰苡^察到的變化就是亮度了,因此如果一顆恒星的亮度是有變化的,我們稱它為“變星”。不穩(wěn)定星當(dāng)中有脈動(dòng)變星、長周期變星、特殊脈動(dòng)變星、耀星。目前發(fā)現(xiàn)了許多長周期變星和特殊脈動(dòng)變星,天文學(xué)家給它們起了特殊的名字,如仙王座δ型變星、沃爾夫-拉葉型變星等。
不過在我們?nèi)粘V?,使用的分類方法是約克光譜分類,與恒星的光度有關(guān)。分成了白矮星、紅矮星、次矮星、主序星、次巨星、超巨星等多個(gè),據(jù)說太陽在60億年之后就會(huì)從黃矮星變成一顆紅巨星。等到那時(shí)它會(huì)膨脹變大,吞噬水星、金星之后,靠近地球。雖然按照光譜將恒星分成了許多種,但是我們?nèi)庋劭吹降念伾€是白色或者淺黃色。所以,如果大家想用眼睛直接去辨別星空中恒星的種類,是不太可能的。
目前發(fā)現(xiàn)最大的恒星
這個(gè)記錄的持有者一直都在變化,因?yàn)殡S著人類對(duì)宇宙的不斷探索,發(fā)現(xiàn)的星體也越來越多,這時(shí)就會(huì)有新的“重量級(jí)”選手出現(xiàn),但是有時(shí)我們對(duì)它們的研究還會(huì)出現(xiàn)偏差,比如說曾經(jīng)的巨無霸“盾牌座UY”、“R136a1”,它們都曾坐擁恒星第一的寶座,不過在后來詳細(xì)的探測后發(fā)現(xiàn)有所不同。
現(xiàn)在人類已知的最大恒星是史蒂文森2-18(Stephenson 2-18),它還有兩個(gè)別名RSGC2-18和Stephenson 2 DFK 1,如果在外國的一些論文期刊中搜索這三個(gè)名字都會(huì)彈出相關(guān)論文,大家要注意這其實(shí)都是同一顆恒星。它和盾牌座UY一樣也位于盾牌座上,按約克光譜的歸類,屬于一顆紅特超巨星,在1990年時(shí)發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)者是美國的天文學(xué)家——查爾斯·布魯斯·史蒂文森,這顆恒星就以他的名字命名。
說到這里,假如大家利用現(xiàn)代科技的望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)一顆沒有人觀察到的星體的話,提交完整的資料并且按照特定程序申請,它也能用你的名字來命名。
史蒂文森2-18的直徑約為3100億公里,最大半徑約為太陽半徑的2150倍,可容納100億顆太陽,1.3億顆地球。除了體積之外,它也是目前發(fā)現(xiàn)最亮的紅特超巨星,閃爍的亮度大概是太陽的50萬倍。
如果用太陽與這顆恒星相比,太陽就像一顆微小的塵埃,類似于螞蟻和地球?qū)Ρ?。大家都知道現(xiàn)在人類發(fā)現(xiàn)的最快速度是在真空中傳播的光速,速度在30萬km/s,就算是依靠著這種速度環(huán)繞一圈史蒂文森2-18 ,也需要8.7小時(shí)左右。
為了讓人便于想象它的巨大,科學(xué)家們給出了將它放在太陽位置的設(shè)想,按照史蒂文森2-18 的體積放在太陽的位置上的話,它會(huì)延伸到土星的邊緣,地球早就被它湮沒了。
對(duì)于史蒂文森2-18 的前身,科學(xué)家們推測它本來應(yīng)該是和太陽一樣,是一顆主序星,不過作為主序星時(shí)的體積也比太陽大得多,在不斷地演化之下,它發(fā)展到了紅特超巨星。
雖然現(xiàn)在的它看起來非常大,但是經(jīng)過研究推測,它應(yīng)該已經(jīng)燃燒了50%左右的質(zhì)量,接下來它還會(huì)在燃燒當(dāng)中失去更多的質(zhì)量,然后到了一定程度就開始縮小,變得更加熱,最后它的核心部分會(huì)發(fā)生坍縮,發(fā)生超新星爆炸。
恒星的演化與巨型恒星
恒星的一生其實(shí)和人類的一生非常相似,都有幼年、青壯年、老年的階段,直到最后它們也會(huì)衰亡、消失。不過相較于生命短暫的人類,恒星演化的過程還是十分漫長的,以我們最熟悉的太陽為例來說,它現(xiàn)在正值青壯年時(shí)期,但是科學(xué)家推測在50億年之后太陽就會(huì)進(jìn)入衰亡。
前文中有提到,恒星的內(nèi)部都在不斷地發(fā)生核聚變反應(yīng),這種反應(yīng)越劇烈,燃燒的質(zhì)量越大,恒星的壽命就變得越短。由此可見,“燃燒自己,照亮他人”最初應(yīng)該是太陽的座右銘才對(duì),此時(shí)的太陽就像是太陽系中的永動(dòng)機(jī),無時(shí)無刻地不在發(fā)光發(fā)熱,每秒鐘內(nèi)部都有6億噸氫原子在燃燒。
主序星也可以分類成多個(gè)恒星,分類標(biāo)準(zhǔn)是太陽的質(zhì)量,如果質(zhì)量不到0.08個(gè)太陽,就會(huì)被認(rèn)為是一顆失敗的恒星,這種星體被叫做“褐矮星”。但是當(dāng)某顆恒星的質(zhì)量大于0.08且小于0.5個(gè)太陽時(shí),就會(huì)被稱為紅矮星。紅矮星也是目前被天體物理學(xué)家認(rèn)為壽命最長的恒星,它的年齡可能比宇宙還要漫長,除此之外,紅矮星也是恒星中占比最多的,可以宇宙中分布的大部分星體都屬于紅矮星。
質(zhì)量小于8且大于0.5個(gè)太陽的恒星就是黃矮星,現(xiàn)在的太陽正是一顆黃矮星,不過在未來的時(shí)間中,燃燒殆盡的太陽會(huì)脫離這一序列,變成紅巨星。
像太陽這類恒星的演變就是會(huì)向著紅巨星不斷靠近,當(dāng)變成紅巨星時(shí)它的質(zhì)量也會(huì)變得異常巨大,就像是被吹起來的氣球,雖然體積變大了并且發(fā)出的光芒相較于之前更紅更亮,但是這時(shí)的太陽已經(jīng)是一個(gè)在衰亡的老年人了,表面的溫度也會(huì)降低。
內(nèi)部氫元素燃盡后,氦元素開始發(fā)生巨變,核心處的溫度及密度足夠高,使氦聚變成碳,氦和碳又聚變成氧并同時(shí)形成氫燃燒殼層,恒星的外部會(huì)膨脹得比紅巨星還大,就形成了紅超巨星。
史蒂文森2-18 就屬于恒星變成尸體前的最后一個(gè)階段,紅特超巨星階段,它們作為主序星時(shí)的質(zhì)量大概是太陽的25到40倍,不斷演化,丟失的質(zhì)量也會(huì)更多,據(jù)推測,10萬年中它們丟失的質(zhì)量就等同于一個(gè)太陽的質(zhì)量。
由此我們可以知道,恒星體積最大的時(shí)候,是它丟失質(zhì)量膨脹之后,在它沒有將氫元素燃燒殆盡之前,它的質(zhì)量和輻射都處于一個(gè)比較穩(wěn)定的狀態(tài)。
最終它們會(huì)發(fā)生超新星爆炸或者變成一顆白矮星,白矮星的光芒非常微弱,并且由于沒有更多的物質(zhì)進(jìn)行聚變了,它們發(fā)出的能量也會(huì)變得很小,在剩余物質(zhì)燃燒完之后,變成一顆不再發(fā)光發(fā)熱,死氣沉沉的黑矮星。
其它大型恒星
除了現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)最大的恒星史蒂文森2-18 之外,還有許多大型恒星。比如上文中提到的盾牌座UY,它在1860年時(shí)被發(fā)現(xiàn),半徑大約是1708個(gè)太陽半徑,雖然對(duì)比史蒂文森2-18 來說還是小多了,不過也算得上是大型恒星了。
需要特別的說明一下,對(duì)于這顆恒星的質(zhì)量體積,科學(xué)界有許多的爭議,有科學(xué)家認(rèn)為測量的不夠準(zhǔn)確,將它周圍環(huán)繞的一大部分氣體也算在其中了,認(rèn)為盾牌座UY其實(shí)是個(gè)“虛假的胖子”。R136a1則是一顆沃爾夫-拉葉星,也就是藍(lán)巨星,總質(zhì)量是太陽的265倍,體積大概有30個(gè)太陽那么大,年齡在150萬年左右,已經(jīng)是一顆步入中年的恒星了。
此外經(jīng)過觀測研究之后發(fā)現(xiàn)的WOHG64、維斯特盧1-26、天鵝座NML、大犬座VY、天鵝座KY、人馬座KW、仙王座RW和仙王座V354。
科學(xué)家們認(rèn)為它們在未來的時(shí)間中,還會(huì)不斷地膨脹,最后走向滅亡。
結(jié)語
得益于望遠(yuǎn)鏡的出現(xiàn),人類能在浩瀚的宇宙中發(fā)現(xiàn)更多的恒星,目前發(fā)現(xiàn)最大的恒星史蒂文森2-18 相當(dāng)于100億顆太陽,1.3億顆地球,看起來已經(jīng)很驚人了,但是在未來這一記錄還會(huì)被不斷地打破,因?yàn)橛钪嬷械暮阈菙?shù)量實(shí)在是太多了,人類不知道要花費(fèi)多少年才能將它們完全發(fā)現(xiàn)并且統(tǒng)計(jì)。
三國演義中有這樣一句話,“腐草之熒光,怎及天心之皓月”,與這些超大型恒星相比,太陽確實(shí)過于微不足道了,不過它卻一直專注地照耀著我們,從地球誕生,到人類出現(xiàn),太陽每一天都在照常升起。
所以不必去糾結(jié)太陽或者地球相對(duì)于整個(gè)宇宙有多么渺小,如果思慮太深反而會(huì)變得迷茫,陷入虛無的情緒當(dāng)中。活在當(dāng)下,才是最重要的,哪怕我們的存在對(duì)宇宙而言并無意義,也不妨礙大家實(shí)現(xiàn)自己的價(jià)值,變成更加優(yōu)秀的人,擁有圓滿的生活。
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