我们家阳台上的星星,到底有多大?
上周晚饭后,我跟我女儿在阳台上看星星,她突然指着西北方向问:“爸,那颗最亮的有多大?”我说挺大的,她不甘心:“比我们小区大吗?”我乐了,这事儿还真值得说道说道。
正好前阵子我翻了几篇天文物理学期刊,看了些恒星物理的数据,脑子里还记得几个数字,干脆就着一杯茶的功夫,给大伙儿聊聊咱们目前知道的六个银河系里最大的巨无霸,有些数字大到什么程度呢,你听完可能会觉得,地球搁它们旁边,真就是篮球场上的一粒灰。
(对了,我得先说清楚,天文观测的数据一直在更新,不同测量方法出来的结果也有出入,下面的半径数据主要参考了2020到2025年间《天文与天体物理学》期刊以及一些大型巡天项目的公开测算,取的是目前比较公认的估算值,我尽量把争议也标注上。)
第一颗:史蒂文森2-18,目前公认的体积王者
这家伙的半径大约是太阳的2150倍,放在咱们太阳系中心,它的表面会吞没土星轨道,也就是说,土星直接没了,连渣都不剩的那种,它是位于盾牌座方向的一颗红超巨星,距离我们大概两万光年。
说实话,我第一眼看到这个数字的时候,觉得特别不真实,2150倍是什么概念?你想想,太阳到地球的1.5亿公里,在它面前只是一小步,从它中心走到表面,光需要走将近十个小时,而在太阳这儿,光走到表面就四分多钟,不过有个有意思的细节,史蒂文森2-18的“最大”其实有点水分争议,它的距离远,星际尘埃干扰大,精确尺寸不好测定,有学者认为它实际可能比这稍小一点,但不管怎么缩水,它也稳坐第一梯队。
第二颗:盾牌座UY,曾经的老牌冠军
说到盾牌座UY,天文爱好圈里应该不少人听过,在2012到2018那几年,它被广泛报道为宇宙已知最大恒星,半径大约是太阳的1708倍,后来更精确的盖亚卫星数据重新测了距离,发现它可能比原先想的离我们更近一些,于是体量估算就稍微“缩水”了点,让位给了刚才那位史蒂文森2-18。
但1700多倍的太阳半径依然是个不讲道理的数字,它是一颗脉动变星,亮度会周期性变化,体积也跟着一胀一缩,你想象一下,一个球在那儿忽大忽小地喘气,每次呼吸吞进去吐出来的范围都比木星轨道大,女儿问我它在喘气累不累,我说估计不累,就是费燃料。
第三颗:天鹅座NML,穿了个尘埃大衣的家伙
这颗比较特别,它被一层厚厚的尘埃壳包着,像个裹着棉被睡觉的胖子,半径估算大概在1650到2775倍太阳半径之间,你看这个浮动范围就知道它有多难测准,尘埃层太厚,我们看到的其实不是它真正的“皮肤”,而是外面那层壳。
它也是一颗红超巨星,位于天鹅座,距离我们大约五千光年,它的质量其实不算特别夸张,大概在太阳的二十五到四十倍之间,但膨胀得特别厉害,属于那种“虚胖”型选手——体积大,密度低,如果把它的外层物质扒开,你会觉得它跟一团超稀薄的热气差不多。
第四颗:维斯特卢1-26,超级星团里的巨无霸
这颗恒星住在银河系里一个著名的超级星团——维斯特卢1里,这个星团本身就很神奇,里面挤了大量的大质量恒星,像个恒星界的富豪俱乐部,维斯特卢1-26的半径大概是太阳的1530到1580倍,同样是一颗红超巨星。
我读到的资料里说,它周围包裹着一团电离氢云,可能是它自己的星风物质吹出来堆积形成的,你看,这些巨星不光个儿大,还特别喜欢往外“脱衣服”,一层一层地往外壳抛洒物质,搞得周围云雾缭绕,说不定哪天它就把自己抖散架了。
第五颗:大犬座VY,脾气暴躁的红色怪兽
大犬座VY在天文圈里的出名程度,几乎能跟盾牌座UY掰手腕,它半径大约1420倍太阳半径,是一颗极其活跃的红特超巨星,质量估计在太阳的十七倍左右。
这家伙最吸引人的地方不是单纯的体积,而是它的剧烈物质抛射,观测显示它表面有巨大的对流泡,像一锅沸腾的浓汤,时不时把巨量恒星物质喷出去,形成复杂的星云结构,这些喷出来的物质如果凝聚成行星,够凑好几套太阳系,不过它也命不久矣,天文学家预计它在未来的几十万年里就会发生超新星爆发——在天文时间尺度上,这就是一眨眼的事情。
第六颗:猎户座α,冬天抬头就能看见
终于来了一个你大概率见过的,猎户座α,也就是参宿四,冬天夜空里猎户左肩那颗发红光的亮星,大概764到1021倍太阳半径,跟前面那几位比起来感觉娇小了不少,但你说它小吗?一样是个怪物。
参宿四的半径有个有趣的不确定性:它直径在不同测量时期变化明显,2019到2020年那阵子它突然变暗,把全球天文爱好者激动坏了,以为要炸,后来分析发现可能是它喷出的尘埃云遮了光,当然体积也可能确实波动了,它是离我们最近的巨型恒星候选者之一,距离只有大约六百多光年,每次冬天晚上我出去倒垃圾,抬头看到它那团红晕,就感觉它在那边憋着什么大招似的。
光看数据不够直观,我把这六颗的半径放在一起,大伙儿拿太阳当尺子比一比:
| 恒星名称 | 半径(太阳=1) | 所在星座 | 类型 |
| 史蒂文森2-18 | 约2150 | 盾牌座 | 红超巨星 |
| 盾牌座UY | 约1708 | 盾牌座 | 红超巨星(脉动变星) |
| 天鹅座NML | 1650~2775 | 天鹅座 | 红超巨星 |
| 维斯特卢1-26 | 1530~1580 | 天坛座 | 红超巨星 |
| 大犬座VY | 约1420 | 大犬座 | 红特超巨星 |
| 猎户座α(参宿四) | 764~1021 | 猎户座 | 红超巨星 |
看着这张表,我自己有个明显的感觉:这些巨无霸清一色都是“红超巨星”这个类型的,这可不是巧合,大质量恒星到了晚年,核心氢烧得差不多了,壳层的氢开始燃烧,外大气层被撑得膨胀,温度降下来,颜色就偏红,个头自然就变得吓人的大,它们其实都是“中年发福”到了极致的老恒星,膨胀是衰老的标志。
写完这张表格,我端着茶杯又去了趟阳台,特意找了一下猎户座,参宿四红红的还在那儿,稳得很,什么两千倍太阳半径,什么一千七百倍,纸上读到的时候震撼得不行,真到了夜空底下反而平静了。
然后我想到一件事,没跟我女儿说:这些目前人类知道的“最大恒星”,其实只是咱们银河系里能测出来的,银河系一共可能有两千亿颗恒星,我们才数了其中极小一部分,更别说宇宙里还有数万亿个星系,所谓“已知最大”,说不定明天就被某个新发现的尘埃深处的红胖子给刷新了。
天空里大部分星星都没有名字,只有编号,它们安安静静挂在那儿,看着比一粒米还小,实际上每一个可能都大到能把地球绕一圈的路程变成它肚子里的一小截,我喝完最后一口凉掉的茶,觉得这事儿真是不经想,一想就睡不着。