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曾經的宇宙最大恒星,如今像打了激素,未來或將在沉寂中變成黑洞
2023/01/08

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盾牌座UY被普遍認為是迄今為止發現的最大的恒星。 但直到2012年,人類所知的最大恒星是大犬座中的VY。 這顆1801年被發現的恒星繼續困擾著科學家。

顧名思義,VY位于距我們約3840光年的大犬座方向,該星座剛剛于3月7日度過了220周年。 天文學家的觀測表明,大犬座中的VY屬于一顆紅色的超級巨星。 被稱為「紅特超巨星」的紅巨星,不僅體量龐大,而且物質流失速度驚人。 和比CanisVY大大犬座VY盾牌座UY一樣,由于物質流失低,人們普遍認為它是一個紅色的超級巨人。

(圖:大犬座VY通過故事)

2012年,天文學家利用最新的觀測技術對VY進行了分析,VY是太陽半徑的1420倍,即9.88億公里! 如果你把它放在太陽的位置,它甚至可以吞沒木星的軌道! 大犬座VY的亮度也令人難以置信,相當于同時有30萬個太陽在發光,盡管它太遠了,肉眼看不到星空。

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對于如此巨大的恒星,它們通常非常蓬松,因此密度非常高。 雖然大犬座VY的體積是太陽的28.6億倍(這實在是太神奇了),但它的質量只是太陽的30多倍。 同時,它的表面溫度也沒有太陽那麼高,在3000K左右。

(圖片說明太陽膨脹成紅巨星的假想圖)

我們知道,大質量恒星和像太陽這樣較輕的恒星之間有很多差異,最明顯的是它們的死亡方式。 大約50億年后,我們的太陽將膨脹為一顆紅巨星,其外殼將在火星軌道附近膨脹(即便如此,它也將比大犬座VY小得多),其核心將崩潰。 隨著外殼消散到宇宙空間中,它的內核塌縮成一個白矮星,開始了一個漫長的冷卻和變暗過程。

與大質量恒星不同,它們以超新星爆發的形式結束。 在一瞬間,它們可以如此迅速地發光,以至于它們的亮度可以超過整個星系,并將它們的外殼射入宇宙空間。

在它們內部,也正在發生著最劇烈的變化。 其核心的壓力甚至大于電子簡并壓,迫使電子進入原子核,形成完全由中子星組成的中子。

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在更極端的情況下,壓力非常大,把所有的物質壓縮成一個沒有體積的點,形成一個黑洞。

(圖為超新星爆發假想圖)

這就是所有可能的嗎?

不,還有更極端的情況。

天文學家相信,大犬座的VY可能即將經歷這樣一個極端的過程。 更奇怪的是:沒有超新星爆發,沒有它的蹤跡,突然一個黑洞...

明尼蘇達大學的RobertaHumphreys博士最近帶領一個天文學家小組使用哈勃太空望遠鏡觀測了這顆一度被認為是宇宙中最大的恒星。 結果表明,進入最后演化末期的VY可以周期性地將質量是木星兩倍的自身物質噴射到宇宙中。 在望遠鏡中,它的噴射過程是如此壯觀,以至于噴出的物質遮蔽了恒星的身體。

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(圖:大犬座VY投影物藝術圖)

研究人員指出,大犬座VY并不是我們所看到的唯一周期性噴射物質的恒星,另一顆曾經表現出類似現象的著名恒星是參宿四。

參宿四又稱獵戶座α,是一顆紅超巨星,也是宇宙中最大的恒星之一,其半徑為太陽的955倍,或6.6億公里,如果置于太陽位置,幾乎可以觸及木星的軌道(雖然其半徑數據最近也討論過,我們現在使用的是更多的可用數據)。

去年,參宿四非常活躍。 在經歷了一次引起全世界天文學家注意的可怕的驟降后,它又恢復了原來的亮度。 雖然對亮度的這種驟變還沒有明確的結論,但研究人員認為參宿四可能噴射了大量的粒子,形成了遮蔽它的宇宙塵埃,使它的亮度降低,然后只有在塵埃被吹走后才恢復亮度。

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(圖片來源:參展作品《參展失去的質量藝術圖)

研究人員相信大犬座VY現在所經歷的是剛剛發生參宿四事情。 即使因為它的較大的規模和質量,大犬座VY是他們所謂的「激素水平的參宿四四。」

Humphreys博士說:「大犬座VY曾經比現在還要大,質量是太陽的35-40倍。 當時,它是一個藍色的超級明星。 后來它進行了膨脹,變成了一顆紅色的巨星,但后來又收回了。 他們認為我們今天看到的紅特超巨星大犬座VY實際上是原始藍超巨星的第二次擴張。 我們還可以在獵戶座β(俗稱參宿七中找到這種模式的典型例子。

(圖為藍色巨星參展參展參展參展藝術圖)

當大犬座VY繼續噴射物質時,它的亮度繼續下降. 研究人員將過去的觀測歷史追溯到至少1850年,當時它的亮度開始下降。

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220年前人們第一次發現它的時候,人們認為它的視星等7,但今天人們認為它的震級是7.95,也就是比現在亮不到一秒。

研究人員也對大犬座VY的結果感到好奇。 典型的情況是,一顆大質量恒星以超新星爆發的形式向宇宙展示它的最后一次存在,然后塌縮成中子星或黑洞。 基于大犬座VY的質量,毫無疑問它將成為一個黑洞。 只是,它變成黑洞的方式,可能不是它應該是的樣子。

(圖:大犬座VY/太陽大小對比)

Humphreys博士認為,這顆紅色的超級巨星可能不會經歷超新星的爆炸,而是秘密地在寂靜中塌陷到黑洞里。 如果是這樣,也許有一天,當科學家試圖觀察它時,他們會突然發現沒有恒星了。 然而,隨著未來更強大的觀測設備的出現,科學家們相信他們仍然能夠找到黑洞。

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