能装18亿个太阳的盾牌座UY,在斯蒂芬森218面前,不值一提
宇宙有多庞大?地球有多渺小?至今我们都没有探索到宇宙的边界,它的庞大可能超乎我们的想象。
在宇宙中, 多的是比地球还大的天体 。
太阳系天体体积排行地球在第六名
太阳作为太阳系中的老大,你们知道它的体积是地球的多少倍吗?足足有130万倍 。
太阳直径相当于地球直径的109倍
那宇宙中最大的天体和太阳相比有多大?天体寿命和什么有关?是不是天体越大越长寿?
接下来我们就来了解一下,宇宙中最大的天体是"哪位",据研究,能装下18亿个太阳的盾牌座UY在它面前都不值一提。 盾牌座UY曾经是宇宙中最大的恒星
在太阳系, 最大的行星是木星,而比木星更大的就是太阳 。
但当我们将目光放到银河系时,就会发现太阳的大小不过如此。
17世纪时,波兰天文学家扬·赫维留斯第一次发现了距离地球大约9500光年的盾牌座UY,将其记录在星图上 。
盾牌座UY是一颗位于盾牌座的红超巨星
到1860年,德国天文学家再次于波恩天文台发现盾牌座UY,并编入伯恩星表,当时还是以BD-12 5055为其命名。
在大约两年之后,天文学家观测到它的亮度降低,判断其属于一颗新的变星。
自此它才被正式命名为盾牌座UY(UY Scuit), 成为在盾牌座发现的第38颗变星 。
天文学家早期对其大小进行观测,认为盾牌座UY至少可以装下50亿个太阳 。
盾牌座UY和太阳的对比
由于盾牌座UY属于一颗脉动变星,其脉动周期大约为740天,所以它的确切大小会因为亮度而变化。
再加上这颗恒星的周围密布尘埃和气体,使得观测的难度更高。
随着技术和观测设备的进步,天文学家又对盾牌座UY的大小进行观测, 结果发现它的大小发生变化 。
其半径大约是太阳的1708 192倍,根据半径计算,它估计只能装下大约18亿个太阳了 。
自它被发现以来,至少在2012年的时候,盾牌座UY就以其超大的体积,稳坐宇宙中最大恒星的宝座。
盾牌座UY有非常大的体积、极低的密度和较不稳定的状态宇宙最大恒星易主
宇宙如此庞大,天文学家每天都在观测不同的恒星,这不,比盾牌座UY更大的天体就被发现了。
1990年天文学家利用深红外勘测中的数据,发现了一个位于盾牌座中疏散星团斯蒂芬森2 。
在盾牌座中,类似这样的疏散星团还有好几个,每个星团都包含了多个类似于盾牌座UY的红色超巨星。
2012年天文学家还观测到了57颗红超巨星, 其中史蒂文森2-18(St2-18)尤其瞩目 。
史蒂文森2-18
天文学家对其大小进行估算,认为它的半径大约为太阳半径的2150倍,也就是说它的体积可以装下将近100亿个太阳。
如果将其放大太阳系的中心,那它的光球层就可以吞噬掉整个土星的轨道。
根据估算,史蒂文森2-18距离地球的距离大约有19000光年,因此它的大小其实也存在一定的偏差。
但不管怎样,盾牌座UY在它面前,可以说是不值一提了 。
史蒂文森2-18和盾牌座UY的对比宇宙最大天体
关于这两颗恒星的大小比较,我们也只是在恒星列表中, 不考虑质量的情况下进行的 。
由于宇宙的很多天体,在距离、位置和分布状况等方面来看,它的体积似乎比质量更难计算 。
宇宙中的大质量恒星
因此目前我们谈到天体的大小时,更多的还是从它的质量来考虑。 天体是什么
天体的范围十分广泛,只要是真实存在于宇宙空间中的物质,都可以算作天体,包括各种宇宙星体和星际物质 。
天文学家在观测太阳系时,就发现了恒星、行星、卫星、彗星和流星体等。
后来观测到银河系时,又发现了其他恒星、星团、星云 甚至黑洞 。
黑洞概念图
天文学家在这些天体中,根据已知观测,几乎对每一种天体都进行大小排列,最后再综合所有被观测到的天体,找到了宇宙中最大的天体。 盾牌座UY的质量
尽管盾牌座UY曾经作为宇宙中最大的恒星,它的质量却小到令人震惊。
盾牌座UY的周围没有发现可见的伴星,因此没有办法通过伴星的引力干扰来测量它的质量。
但天文学家还是对其质量进行估算, 认为它的质量只有太阳质量的7-10倍 ,也就是说它是一颗巨大的气态星球 。
海王星就是气态星球和盾牌座UY相比,它大得很实在
基于此,我们可以发现,尽管有很多天体的体积比不上盾牌座UY,但是它们的质量却可以让盾牌座UY无法比肩。
比如在恒星中,已知质量 最大的恒星就是BAT99-98,它的质量是太阳的226倍 。
而且天文学家发现每个星系团中都存在一个超大质量的天体:黑洞 。
黑洞可以说是很多超大质量恒星的归属之一,它通常都拥有超大的密度和超强的引力场,使得很多宇宙中的天体都向其聚拢。
人类首张黑洞照片TON 618
目前在可观测宇宙中, 天文学家观测到的最大质量的黑洞,是位于猎犬座的TON 618,它的质量大约是660亿个太阳质量 。
1957年天文学家首次观测到TON618的存在,但是不同于观测到的黑洞或恒星等其他星体,它的形状让天文学家很难判断。
直到60年代,天文学家才将这种有极亮表面,连续光谱及强烈发射谱线,并且由于光学体很小难以和恒星区别的天体, 称为类星体 。
"宇宙灯塔"–类星体
1970年,天文学家在博洛尼亚的一次无线电波研究中,发现了由TON718发射出来的无线电波,证明了它就是一个类星体。
随后天文学家根据它的光谱, 计算出它的绝对星等达到了-30.7等,相当于1.4 1012太阳亮度 。
由于观测TON618的光谱有非常宽的谱线,意味着它的外层气体运动速度超快,可以达到7000公里/秒,所以它的中心一定可以产生很强的引力。
TON618的宽谱线区,可以据其辐射出的光度得出,最后万有引力定律表明,它是目前宇宙中最大质量的黑洞。
TON618黑洞天体越大越短寿
宇宙中的天体并不会一直存在,我们现在观测到的很多系外天体都已经被证实死亡。
那么天体的寿命和什么有关呢? 就恒星而言,它的寿命和质量有直接关系 。恒星的一生
一颗恒星的寿命因其质量,从几百万年到几万亿年不等,而质量越大的恒星,反而"死"得更快。
据观测,盾牌座UY已经进入晚年时期,它的寿命进度达到90%,也就是说用不了多久,它就会因其质量发生超新星爆炸,成为一颗中子星或黑洞。
超新星爆炸概念图
宇宙中的恒星最初由原始星云中的原恒星演化而来,原始星云因引力坍缩成原始恒星,根据其质量大小分为主序星和褐矮星。
这些质量小于太阳质量0.08倍的褐矮星,无法达到氢核聚变的温度,但它们最终会通过融合氘元素而逐渐消亡,并在宇宙中冷却。
而作为主序星的恒星,因其质量可以分为红矮星、红巨星和超巨星。
处于主序星阶段的恒星因为其中心的核反应压力,和恒星自身的重力保持平衡,所以相对稳定。
这些恒星会不断地燃烧内部的物质, 最先被燃烧的就是氢 。
恒星燃烧爆炸概念图
如果恒星中心的温度和密度越高,氢的燃烧速度也就越快,而这两者都和恒星的质量有密切关系。
所以作为红矮星的主序星会因其较小的质量和较低的温度,更慢地燃烧内部的氢,使之在主序阶段停留的时间最长。
比如太阳就是主序星中质量较小的恒星,它在主序星阶段停留的时间可以长达100亿年 。
太阳质量小但是寿命长
而其他两种红巨星和超巨星,它们燃烧内部元素的速度会更快,消亡的时间也就越快。
天文学家计算出,一颗质量为太阳10倍的恒星, 在主序阶段停留的时间可以只有1千万年左右 。
对于宇宙中的天体而言,它们的寿命也是如此。
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