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银河系里最大的星球是哪一个?我蹲在阳台上想了半天

昨天晚上我在阳台上喝啤酒,抬头看了一眼星星,脑子里突然冒出一个问题:银河系里最大的星球到底是哪一个?我知道太阳很大,但肯定不是最大的,于是放下啤酒罐,开始查资料,结果发现,这个问题比我想象的有意思多了。

先直接说答案吧,目前天文学界公认的银河系最大恒星(请注意我说的是恒星,不是行星)是——斯蒂芬森2-18(Stephenson 2-18),它是一颗红特超巨星,坐落在盾牌座方向的一个疏散星团里,距离我们大约20000光年。

银河系里最大的星球是哪一个?我蹲在阳台上想了半天

这个名字念起来有点拗口,我第一次读的时候也磕巴了,但它的尺寸数据,真的能让人愣住几秒钟。

把它放在太阳的位置,会发生什么?

我们来做一个简单的思想实验,太阳的直径大约是139万公里,已经够大了对吧?地球在太阳面前就是一颗小弹珠,但斯蒂芬森2-18的直径,根据2012年的一项研究估算,大约是太阳直径的2158倍,换算一下,差不多是30亿公里

这是什么概念呢?如果你把斯蒂芬森2-18放在太阳的位置,它的表面会直接吞没水星、金星、地球、火星、小行星带,甚至木星,一路延伸到土星的轨道附近,也就是说,我们熟悉的那几颗行星,全都没了,直接被这颗恒星包进去了。

我试着想象了一下那个画面:如果地球上有人,抬头看到的不是天空,而是整片暗红色的恒星表面,从地平线的一端延伸到另一端,那种压迫感,光想想就觉得喘不过气。

它到底有多大?几个数字感受一下

纯粹的数字可能比较抽象,我整理了一个小表格,把几个大家熟悉的天体和斯蒂芬森2-18放一起对比。

天体 直径(公里) 相当于多少个太阳
地球 12742 009
木星 139820 1
太阳 139万 1
参宿四 约12亿 约900
盾牌座UY 约24亿 约1700
斯蒂芬森2-18 约30亿 约2158

看到这个表你可能会问:盾牌座UY不是以前一直说它是最大的吗?没错,盾牌座UY曾经霸榜了很多年,但随着观测精度提高,它的估算直径被调低了一些,而斯蒂芬森2-18横空出世,直接把这个纪录刷新了。

那“最大”到底是什么意思?

这里得稍微掰扯一下,因为“最大”这个词其实有点模糊。

  • 论直径:斯蒂芬森2-18是目前已知最大的,没毛病。
  • 论质量:它并不是冠军,目前已知质量最大的恒星是BAT99-98,一颗位于大麦哲伦星云的恒星,质量大约是太阳的226倍,银河系内质量最大的,候选者有手枪星、Eta Carinae等,质量都在太阳的100倍以上,但直径远不如斯蒂芬森2-18。
  • 论体积:这就跟直径直接相关了,如果按体积算,斯蒂芬森2-18可以装下大约100亿个太阳,100亿个,我已经不知道该怎么理解了,这个数字超出了日常经验的范畴。

所以你看,问“银河系最大的星球”这个问题,本身就需要先定义清楚:你说的“大”,到底是指个头大、分量重,还是块头大。

银河系里最大的星球是哪一个?我蹲在阳台上想了半天

它其实活得挺“虚”的

还有一个事儿挺反直觉的,斯蒂芬森2-18虽然大得离谱,但它的表面温度只有3200摄氏度左右,比太阳的5500摄氏度低多了,它属于红特超巨星,外层气体极度膨胀,密度低得惊人,有研究形容,这类恒星的外层密度大概只有地球大气层的百万分之一,等于说,它就是一个巨大的、发着暗红色光的稀薄气体球。

不过这种“虚胖”状态撑不了多久,天文学家估算,斯蒂芬森2-18现在已经在疯狂地往外抛射物质,几百万年内就会以超新星爆发的形式结束生命,几百万年听起来很长,但在宇宙尺度上,真的就是一眨眼。

怎么测量那么远的东西?

我查资料的时候忍不住好奇:20000光年外的一颗恒星,天文学家怎么知道它有多大?

其实原理不复杂,第一步是通过视差法或者标准烛光法确定距离,第二步测量这颗星的光度和温度,光度可以从观测亮度和距离反推出来,温度则通过光谱分析得到,有了光度和温度,就能用斯特藩-玻尔兹曼定律算出它的发光表面积,进而得出直径,当然实际操作中还有很多校正和误差分析,比如星际尘埃的消光效应会影响数据准确性,所以不同的研究团队得出的数值会有出入,斯蒂芬森2-18的2158倍太阳直径也是一个估算范围,上下可能浮动几百倍。

这也是天文学迷人的地方吧,距离我们那么遥远的东西,人类居然能通过几条物理定律,算出它有多宽、多热、还能活多久,每次想到这里,我都觉得手里的啤酒罐变得轻了一点。

斯蒂芬森2-18就在盾牌座那个方向,下一个晴朗的夏夜,你可以朝那个区域望一眼,肉眼当然看不见它,太远了也太暗了,但你知道它在那里,比我们所能想象的大还要大,正在慢慢膨胀,等着某一天轰然炸开,这种感觉,怎么说呢,还挺奇妙的。

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