盾牌座UY宇宙中最大的恒星:盾牌座UY,假如它替换太阳,地球会发生什么


盾牌座UY是一个奇葩 , 它是当前观测到的最大恒星 , 但它的质量却不是最大的 , 为什么宇宙中会形成这样的恒星?用它来替换太阳 , 太阳系又会发生什么?

盾牌座UY宇宙中最大的恒星:盾牌座UY,假如它替换太阳,地球会发生什么
本文插图

为什么宇宙中会有盾牌座这样的奇葩恒星?
盾牌座UY是位于盾牌座、距离地球远达9500光年左右的一颗红特超巨星 , 它的直径超过了此前被认为是第一大恒星的大犬座VY 。 盾牌座UY的半径大约是是太阳的1,708 ± 192倍 , 尽管其体积大到令人发指 , 但它的质量却只有太阳的7-10倍 , 为什么会存在这种超级虚胖子?

盾牌座UY宇宙中最大的恒星:盾牌座UY,假如它替换太阳,地球会发生什么
本文插图

奇特恒星的发展 , 形成超巨星
盾牌座UY恒星的发展是由恒星发光原理所决定的 , 一颗恒星能保持一个球形 , 并且具有庞大的直径这是因为两种力量的平衡:
引力坍缩和辐射压之间的拉锯战正处在平衡状态
天体保持一个球形是静力平衡状态 , 一般一个超过500千米直径的天体就会在引力坍缩和结构支撑的平衡力下处于一个大致球体 , 越大的球体越明显 , 比如地球在遥远的太空看起来 , 几乎就是一个完美的球体 , 珠峰8.8千米的高度跟地球1.27万千米的直径相比 , 不过是一点毛刺而已 , 当然自转会让它略扁 , 但这并不是特别大的问题 。

盾牌座UY宇宙中最大的恒星:盾牌座UY,假如它替换太阳,地球会发生什么
本文插图

恒星和行星不一样的是 , 行星大都是岩石质(木星为气态行星) , 除了结构支撑与引力坍缩抗衡外 , 还有内核核聚变的热压力向外辐射的辐射压 , 因此跟不发光的恒星(白矮星和中子星)相比 , 恒星的直径要大得多 , 这表示在辐射压的作用下 , 恒星处在了一种并不十分致密的状态 , 但随着恒星的发展 , 会有多个结果:
红矮星:终身辐射压不会有大的变化 , 烧完后进入氦白矮星状态
黄矮星:由于质量不够 , 内核温度不够高 , 无法直接燃烧氦 , 会产生氦堆积产生氦闪 , 后期则会膨胀成红巨星
蓝矮星:质量够 , 内核温度可以直接燃烧氦甚至后续元素 , 它不会经历氦闪 , 但也会膨胀成红巨星

盾牌座UY宇宙中最大的恒星:盾牌座UY,假如它替换太阳,地球会发生什么
本文插图

后两种会膨胀成红巨星是因为内核重元素堆积温度增加 , 这有两个问题 , 一个是重元素(氦及以后产生的碳氧硅等)燃烧比氢元素燃烧要剧烈的多 , 另一个是内核坍缩 , 壳层氢元素进入更高温内核 , 燃烧当然比之前要剧烈的多 , 两个作用下恒星开始疯了一样膨胀直径 , 一直到自身引力所无法掌控的极限 。

盾牌座UY宇宙中最大的恒星:盾牌座UY,假如它替换太阳,地球会发生什么
本文插图

盾牌座UY引力对自身掌控已经力不从心 , 正在大量流失物质
盾牌座UY未来会怎么发展?
盾牌座UY的发展当然没那么简单 , 但它的原因不外乎这些 , 根据计算 , 这类恒星的半径极限可以膨胀到太阳的1,500–2,600倍 , 因此盾牌座的UY的发展并没有超过这个极限 , 它还在科学家预期的范围之内 。

盾牌座UY宇宙中最大的恒星:盾牌座UY,假如它替换太阳,地球会发生什么
本文插图

盾牌座UY的未来将会发展成一颗超新星 , 因为它的内核温度足够高 , 能发展出铁核 , 到那时恒星将爆发成超新星 , 因为内核的铁核将无法再聚变形成更高质子数的元素 , 无法再产生热压力 , 外壳将会在引力作用下坍缩 , 撞击内核 , 当然这个过程非常复杂 , 但坍缩是这类超新星爆发前的一个必然过程 , 此后瞬间超过一个星系的功率将被激发出来 , 即使在遥远的仙女星系 , 也将能看到它死亡时发出的光芒!


推荐阅读