银河系十颗巨无霸恒星,它们大到让太阳像一粒尘埃
我前几天晚上在后院看星星,突然想到一个问题——我们总说太阳很大,但跟银河系里那些真正的大块头比起来,太阳到底算什么?于是翻了一堆天文学资料,看得我目瞪口呆,干脆把目前公认的银河系体积最大的十颗恒星整理出来,也让你感受一下什么叫“尺度崩溃”。
先说明一点:这里排的是体积大小(用半径算),不是质量,因为恒星这东西很奇怪,质量最大的往往不是体积最大的——后面你会看到原因,还有,这些数据随时可能被新观测刷新,误差也不小,天文就是这样,永远在打补丁。

说真的,看到这个比例图的时候,我沉默了好几秒,太阳在这张图上根本画不进去,就是一个像素点。
为什么有的恒星会长这么大?
你得先理解一个反常识的事情,恒星到了生命末期,核心的氢烧完之后开始烧氦,外层会像气球一样急剧膨胀,密度变得极低,所以体积前十的席位,几乎全被红超巨星和特超巨星占满了,它们快死了,正在用最夸张的方式谢幕。
这也意味着,它们的位置一直在变——不是真的移动,而是随着脉动收缩膨胀,半径能相差几百个太阳半径,所以下面这个排名,你说它是“某一瞬间的快照”也行。

体积前十排名(目前公认版)
我综合了《天文与天体物理学报》近几年的几份星表数据,尽量挑共识度高的说,口径不统一的问题确实存在,我标注了大概的范围,你心里有数就行。
| 排名 | 恒星名称 | 类型 | 半径(太阳=1) | 怎么理解它的大小 |
| 1 | 史蒂芬森2-18 | 红超巨星 | 约2150倍 | 放在太阳的位置,能吞到土星轨道 |
| 2 | WOH G64 | 红超巨星 | 约1540倍 | 大麦哲伦云里最大的恒星,边缘有厚厚的尘埃壳 |
| 3 | 维斯特卢1-26 | 红超巨星 | 约1530倍 | 藏在超星团里,观测的时候需要穿透层层星际尘埃 |
| 4 | 天鹅座KY | 红超巨星 | 约1420倍 | 脉动幅度超大,真实半径一直在变 |
| 5 | 仙后座V648 | 红超巨星 | 约1400-1500倍 | 双星系统里的巨无霸,伴星在它面前几乎看不见 |
| 6 | 天鹅座RW | 红超巨星 | 约1400倍 | 变星,亮度变化明显,肉眼看不到但红外波段很亮 |
| 7 | 猎户座α(参宿四) | 红超巨星 | 约887倍(近期修订) | 最熟悉的那个,最近因为变暗新闻上了好几次热搜 |
| 8 | 天蝎座α(心宿二) | 红超巨星 | 约680倍 | 夏天南方天空最好认的那颗红色亮星 |
| 9 | 大犬座VY | 红特超巨星 | 约1420倍(旧数据更高) | 一度是“已知最大”,后来被降级了,现在存疑 |
| 10 | 仙王座VV A | 红超巨星 | 约1050倍 | 食双星系统,靠伴星遮挡才测出比较准的直径 |
这份表格我自己看着都想吐槽——这些数字看着很确定的样子,实际上你去翻三篇论文可能给出三个不同半径,尤其是史蒂芬森2-18,有些研究认为它可能没2150倍那么大,但也有人坚持它稳稳坐在第一,天文学就是这样,观测手段进步一点,排名就可能洗牌。
插一句:有人喜欢提起的盾牌座UY
你是不是也听过“盾牌座UY是最大恒星”的说法?前些年确实这么传,它曾经被估算出1708倍太阳半径的惊人数据,不过2018年盖亚卫星的视差测量出来之后,很多天文学家觉得它其实更近一些,相应算出来的半径也缩小到大约755倍左右,所以它现在进不了前十,这让我想起一个有点好笑的事——它可能是天文科普圈里被“冤枉”捧得最久的一颗星,当时大家都觉得它就是天花板,结果数据一更,光环掉了。
如果你站在史蒂芬森2-18的表面
说回第一名,我试着认真想了一下这个场景,因为天文学离了画面感就只剩枯燥的数字了。
假设你穿着某种黑科技防护服,能抵御几千度的高温和强辐射,站在史蒂芬森2-18的“表面”——我得打引号,因为红超巨星其实没有明确的固体表面,你踩上去会像踩进一团稀薄的等离子云,不过先不管这些。
往脚下看,你会觉得自己站在一场无边无际的火海上,橘红色的等离子体缓慢翻滚,像地球上看慢放的太阳表面视频,抬头的话,周围的“天空”被这颗恒星本身的光晕填满,分不清上下左右,它的密度比地球大气层还稀薄,有科学家说它的外层密度只有海平面空气的十万分之一。
最离谱的是尺度感,如果你在这颗星表面以每小时100公里的速度开车,绕它一圈需要的时长,我粗略算了一下——大概是绕太阳一圈所需时间的四千多倍,你开一辈子也开不完一个小弧段,人类的日常经验在这种尺度面前,彻底失效了。
它们的结局都一样
体积再大,最后的命运都差不多,核聚变维持不住外层的时候,这些红超巨星会抛掉外壳,变成行星状星云,中心剩下一颗白矮星,质量特别大的——比如史蒂芬森2-18这种层级的——质量门槛其实还差一点,可能不会直接坍缩成黑洞,但最终爆炸成II型超新星是跑不掉的。
到时候,几百年甚至几千年的光亮,会照亮银河系的一大片区域,我们地球上的后代,或许能在夜空中看到一个比满月还亮的光点,持续好几个月,参宿四近年来的明暗变化就让人紧张过一阵子,大家都猜它是不是要爆了,要我说,就算它真的现在炸了,我们也要等640年才能看到,因为光传过来需要那么久。
每当我们抬头看到心宿二那抹红色,其实看到的是它大约550年前的样子,它现在还活着吗?不好说。
参考资料:Astronomy & Astrophysics(2018年盖亚DR2相关论文)、The Astrophysical Journal(史蒂芬森2-18与WOH G64的星表研究)、Monthly Notices of the Royal Astronomical Society(维斯特卢1星团恒星参数修订)
