【腦洞】宇宙中會不會存在直徑達1光年的恒星?

天空之城 2022/08/13 檢舉 我要評論

恒星是如何形成的呢?現代科學家普遍認為恒星起源于星云。星云在自身引力的作用下發生坍縮,中心的溫度會越來越高,壓力也越來越大。當中心的溫度和壓力達到足以使氫分子發生核聚變反應時,恒星就誕生了。

星云

星云是恒星誕生的搖籃。星云的直徑是非常大的,通常都有幾光年甚至是十幾光年。那麼宇宙中會不會存在直徑達1光年的恒星的呢?宇宙中是不存在直徑達1光年的恒星的。有這樣疑問的朋友可能對1光年究竟有多遠不是很了解。

1光年是一段非常大的距離。光速是每秒鐘30萬公里。光在宇宙真空中沿直線一年內傳播的距離就是1光年。1光年的距離換算成公里大約有94607億公里。它大約是地球到太陽平均距離的63241倍。目前人類發射得最快的太空探測器是新地平線號探測器。它的速度最快時達到了21.219公里/秒,即每小時76388公里。以新地平線號探測器最快的速度飛完1光年也得需要大約14100年。

恒星

可見,1光年的距離是非常大的。它是現階段我們無法跨越的一段距離。

那麼,目前宇宙中已知的恒星有多大呢?目前已知最大的恒星叫作史蒂文森2-18。根據天文學家的觀測,史蒂文森2-18的直徑是太陽直徑的2158倍。太陽的直徑是1392000公里。所以,史蒂文森2-18的直徑就是大約30億公里。

直徑30億公里的恒星史蒂文森2-18在宇宙中已經是非常恐怖的存在了。它大的足以裝得下100億個太陽。太陽在它的面前連塵埃都不如。如果把它放在太陽系太陽的位置上,它的星球半徑將會超過土星軌道。即便是這樣,史蒂文森2-18的直徑也只有0.00003171光年。它的直徑距離1光年還遠著呢?

史蒂文森2-18

史蒂文森2-18是我們已知的宇宙中最大的恒星?那有沒有可能,宇宙中存在著直徑達到1光年的恒星呢?只不過我們還沒有發現罷了。我們可以從恒星的平均密度和質量上來推測它有沒有可能存在。

以太陽為例,太陽是一顆處于主序星階段的黃矮星。太陽的平均密度約為1.4克/立方厘米。雖然太陽的平均密度只有水的1.4倍,但是太陽算是一顆比較「瓷實」的恒星了。科學家推斷史蒂文森2-18的初始質量在35~42倍太陽質量之間。大致計算一下,假如史蒂文森2-18的現在的質量是35倍太陽質量,那麼它現在的平均密度只有太陽的3.5億分之一。

極度膨脹的紅巨星

這樣的話,它豈不是成了一片虛無縹緲的星云了嗎?怎麼還是一顆恒星呢?這說明史蒂文森2-18之所以體積非常的大,并不是因為它的質量大,而是因為它在紅巨星階段體積發生了極度膨脹。它的大部分質量都集中在了核心部位。

我們反過來推算,假使宇宙中存在直徑達1光年的恒星,并且也是也是一顆和史蒂文森2-18相同的紅超巨星的話,它的質量得有多少呢?它的質量大約是太陽的1萬億倍。這是什麼概念呢?這幾乎是銀河系總質量的三分之二。

星系

一顆恒星能夠占到一個星系總質量的三分之二,這可能嗎?那些星系中的大質量黑洞也沒有這麼大的質量啊!很顯然宇宙中沒有直徑一光年的恒星的。對此你是怎麼看的呢?一起聊一聊吧!

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