能裝18億個太陽的盾牌座UY,在斯蒂芬森2-18面前,不值一提

宇宙有多龐大?地球有多渺小?至今我們都沒有探索到宇宙的邊界,它的龐大可能超乎我們的想象。

在宇宙中, 多的是比地球還大的天體

太陽作為太陽系中的老大,你們知道它的體積是地球的多少倍嗎?足足有130萬倍

那宇宙中最大的天體和太陽相比有多大?天體壽命和什麼有關?是不是天體越大越長壽?

接下來我們就來了解一下,宇宙中最大的天體是「哪位」,據研究,能裝下18億個太陽的盾牌座UY在它面前都不值一提。

盾牌座UY曾經是宇宙中最大的恒星

在太陽系, 最大的行星是木星,而比木星更大的就是太陽

但當我們將目光放到銀河系時,就會發現太陽的大小不過如此。

17世紀時,波蘭天文學家揚·赫維留斯第一次發現了距離地球大約9500光年的盾牌座UY,將其記錄在星圖上

到1860年,德國天文學家再次于波恩天文臺發現盾牌座UY,并編入伯恩星表,當時還是以BD-12°5055為其命名。

在大約兩年之后,天文學家觀測到它的亮度降低,判斷其屬于一顆新的變星。

自此它才被正式命名為盾牌座UY(UY Scuit), 成為在盾牌座發現的第38顆變星

天文學家早期對其大小進行觀測,認為盾牌座UY至少可以裝下50億個太陽

由于盾牌座UY屬于一顆脈動變星,其脈動周期大約為740天,所以它的確切大小會因為亮度而變化。

再加上這顆恒星的周圍密布塵埃和氣體,使得觀測的難度更高。

隨著技術和觀測設備的進步,天文學家又對盾牌座UY的大小進行觀測, 結果發現它的大小發生變化

其半徑大約是太陽的1708±192倍,根據半徑計算,它估計只能裝下大約18億個太陽了

自它被發現以來,至少在2012年的時候,盾牌座UY就以其超大的體積,穩坐宇宙中最大恒星的寶座。

宇宙最大恒星易主

宇宙如此龐大,天文學家每天都在觀測不同的恒星,這不,比盾牌座UY更大的天體就被發現了。

1990年天文學家利用深紅外勘測中的數據,發現了一個位于盾牌座中疏散星團斯蒂芬森2

在盾牌座中,類似這樣的疏散星團還有好幾個,每個星團都包含了多個類似于盾牌座UY的紅色超巨星。

2012年天文學家還觀測到了57顆紅超巨星, 其中史蒂文森2-18(St2-18)尤其矚目

史蒂文森2-18

天文學家對其大小進行估算,認為它的半徑大約為太陽半徑的2150倍,也就是說它的體積可以裝下將近100億個太陽。

如果將其放大太陽系的中心,那它的光球層就可以吞噬掉整個土星的軌道。

根據估算,史蒂文森2-18距離地球的距離大約有19000光年,因此它的大小其實也存在一定的偏差。

但不管怎樣,盾牌座UY在它面前,可以說是不值一提了

史蒂文森2-18和盾牌座UY的對比

宇宙最大天體

關于這兩顆恒星的大小比較,我們也只是在恒星列表中, 不考慮質量的情況下進行的

由于宇宙的很多天體,在距離、位置和分布狀況等方面來看,它的體積似乎比質量更難計算

因此目前我們談到天體的大小時,更多的還是從它的質量來考慮。

天體是什麼

天體的范圍十分廣泛,只要是真實存在于宇宙空間中的物質,都可以算作天體,包括各種宇宙星體和星際物質

天文學家在觀測太陽系時,就發現了恒星、行星、衛星、彗星和流星體等。

后來觀測到銀河系時,又發現了其他恒星、星團、星云 甚至黑洞

天文學家在這些天體中,根據已知觀測,幾乎對每一種天體都進行大小排列,最后再綜合所有被觀測到的天體,找到了宇宙中最大的天體。

盾牌座UY的質量

盡管盾牌座UY曾經作為宇宙中最大的恒星,它的質量卻小到令人震驚。

盾牌座UY的周圍沒有發現可見的伴星,因此沒有辦法通過伴星的引力干擾來測量它的質量。

但天文學家還是對其質量進行估算, 認為它的質量只有太陽質量的7-10倍,也就是說 它是一顆巨大的氣態星球

和盾牌座UY相比,它大得很實在

基于此,我們可以發現,盡管有很多天體的體積比不上盾牌座UY,但是它們的質量卻可以讓盾牌座UY無法比肩。

比如在恒星中,已知質量 最大的恒星就是BAT99-98,它的質量是太陽的226倍

而且天文學家發現每個星系團中都存在一個超大質量的天體:黑洞

黑洞可以說是很多超大質量恒星的歸屬之一,它通常都擁有超大的密度和超強的引力場,使得很多宇宙中的天體都向其聚攏。

TON 618

目前在可觀測宇宙中, 天文學家觀測到的最大質量的黑洞,是位于獵犬座的TON 618,它的質量大約是660億個太陽質量

1957年天文學家首次觀測到TON618的存在,但是不同于觀測到的黑洞或恒星等其他星體,它的形狀讓天文學家很難判斷。

直到60年代,天文學家才將這種有極亮表面,連續光譜及強烈發射譜線,并且由于光學體很小難以和恒星區別的天體, 稱為類星體

1970年,天文學家在博洛尼亞的一次無線電波研究中,發現了由TON718發射出來的無線電波,證明了它就是一個類星體。

隨后天文學家根據它的光譜, 計算出它的絕對星等達到了-30.7等,相當于1.4×1012太陽亮度

由于觀測TON618的光譜有非常寬的譜線,意味著它的外層氣體運動速度超快,可以達到7000公里/秒,所以它的中心一定可以產生很強的引力。

TON618的寬譜線區,可以據其輻射出的光度得出,最后萬有引力定律表明,它是目前宇宙中最大質量的黑洞。

天體越大越短壽

宇宙中的天體并不會一直存在,我們現在觀測到的很多系外天體都已經被證實已經消逝。

那麼天體的壽命和什麼有關呢? 就恒星而言,它的壽命和質量有直接關系

恒星的一生

一顆恒星的壽命因其質量,從幾百萬年到幾萬億年不等,而質量越大的恒星,反而「4」得更快。

據觀測,盾牌座UY已經進入晚年時期,它的壽命進度達到90%,也就是說用不了多久,它就會因其質量發生超新星爆炸,成為一顆中子星或黑洞。

宇宙中的恒星最初由原始星云中的原恒星演化而來,原始星云因引力坍縮成原始恒星,根據其質量大小分為主序星和褐矮星。

這些質量小于太陽質量0.08倍的褐矮星,無法達到氫核聚變的溫度,但它們最終會通過融合氘元素而逐漸消亡,并在宇宙中冷卻。

而作為主序星的恒星,因其質量可以分為紅矮星、紅巨星和超巨星。

處于主序星階段的恒星因為其中心的核反應壓力,和恒星自身的重力保持平衡,所以相對穩定。

這些恒星會不斷地燃燒內部的物質, 最先被燃燒的就是氫

如果恒星中心的溫度和密度越高,氫的燃燒速度也就越快,而這兩者都和恒星的質量有密切關系。

所以作為紅矮星的主序星會因其較小的質量和較低的溫度,更慢地燃燒內部的氫,使之在主序階段停留的時間最長。

比如太陽就是主序星中質量較小的恒星,它在主序星階段停留的時間可以長達100億年

而其他兩種紅巨星和超巨星,它們燃燒內部元素的速度會更快,消亡的時間也就越快。

天文學家計算出,一顆質量為太陽10倍的恒星, 在主序階段停留的時間可以只有1千萬年左右

對于宇宙中的天體而言,它們的壽命也是如此。

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