恒星|宇宙中最大天体有多可怕?它能大到什么程度?装下1.3亿亿个地球( 二 )
类太阳恒星燃烧完核心的氢元素以后 , 开始燃烧氦就会进入红巨星的阶段 , 最后会在行星状星云中死亡 , 在其核心会留下一颗主要由碳、氧组成的白矮星 。
就像是我们夜空中最亮的天狼星a , 它2倍于太阳的质量 , 半径是太阳的1.7倍 , 发光强度是太阳的25倍 。
虽然质量只比太阳大了2倍 , 但是它的寿命却只有25亿年 。 这样的恒星死亡后的结局跟太阳是一样的 。
当恒星质量超过太阳质量8倍时 , 死亡后就会发生巨大的爆炸 , 在其中心留下一颗体积只有10到20公里 , 但是质量与太阳质量相当的天体——中子星 。
例如半人马座β星 , 10倍于太阳的质量 , 大小是太阳的13倍 , 表面温度25000摄氏度 , 光度是太阳的2万倍 。 但它的寿命短到了2000万年 。
这样的恒星死亡后 , 很可能会在其中心留下一颗中子星 。
如果一颗恒星的质量达到了太阳质量的20倍以上 , 死亡后其核心就不是留下中子星了 , 而是会留下一颗黑洞 。
像是我们现在发现的质量最大的恒星R136a1 , 它的质量是太阳的265 ~ 315倍 , 亮度是太阳的900万倍 , 体积为太阳的30倍 , 寿命只有数百万年 。
【恒星|宇宙中最大天体有多可怕?它能大到什么程度?装下1.3亿亿个地球】那么宇宙中的恒星质量有没有上限?能无限大?
其实我们发现的R136a1质量已经达到了极限 , 这个极限就是爱丁顿临界值 , 计算出来的恒星质量上限为150倍的太阳质量 , 高于这个质量以上的恒星就非常不稳定 , 辐射压力会导致恒星大量的物质发生逃逸 。
就像是R136a1正在以每秒3.2×10^16吨的速度损失质量 。
从上文可以看出 , 恒星质量越大 , 体积就越大 , 但是体积增长的速度并不快 , 要想找到宇宙中体积最大的恒星 , 就需要从红巨星中寻找 , 毕竟恒星晚年膨胀以后体积会增大很多 。
例如南十字座的γ星质量只有太阳的1.3倍 , 但是半径却达到了太阳的8.4倍 , 这就是因为膨胀导致的 。
当我们的太阳核心消耗完氢以后开始聚变氦 , 也会发生膨胀 , 半径会比现在大200倍 , 可以肯定的是水星和金星到时就会被太阳吞噬 。
那么宇宙中现在人类发现的体积最大恒星是哪颗呢?
其实这个问题很难确定 , 因为恒星在膨胀以后光度非常强 , 而且其边缘物质稀疏 , 也很难确定恒星的边缘在哪里 , 一点点误差也会导致测量的数值出现巨大的变化 。
但是我们现在初步认为史蒂文森2-18这颗恒星是我们目前发现体积最大的恒星 。 这颗恒星已经比刚诞生的时候损失了一半的质量 。
那么这颗恒星大到了什么程度?
2150个太阳排成一行相当于它的直径 , 这个距离大约是30亿公里 , 举个形象的例子 , 如果把它放到太阳现在的位置 , 那么从水星到木星都会被它吞噬 , 到时距离这颗恒星最近的行星就是土星了 。
这个体积中可以容纳100亿个太阳 , 1.3亿亿个地球 。
这么大的体积 , 势必会导致它的最外层非常的弥散 , 且温度非常低 , 只有3000摄氏度 。 但由于体积很大 , 它的亮度依然比太阳亮50万倍 。
对人类来说 , 这样的天体已经大到了难以想象的程度 , 光绕它一圈也需要8.7小时 。 人类历史上最快的飞机“SR-71” , 想要环游这样的天体一周需要至少500年的时间 。
如果人类生活在如此大的天体上 , 基本上我们很难会见到另外半球的人 。 我们也永远不会发现我们生活在一个球形天体上 。
这颗恒星的解决未来会在超新星的爆发中死亡 , 中心留下一颗黑洞 , 并将重元素抛洒到宇宙空间中 , 这些物质会重新开始下一代恒星的诞生和死亡循环 , 也会还会在这颗恒星的周围诞生出行星 , 甚至是生命 。
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