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盾牌座UY,那个曾经被称为银河系最大的恒星,后来怎样了

说起来你可能不信,我小时候看天文科普书,上面信誓旦旦地写着“盾牌座UY是已知最大的恒星”,那时候觉得宇宙真神奇啊,一颗恒星能大到把土星轨道都吞进去,后来才发现,这事儿没那么简单。

先搞明白,这个“最大”到底指什么

我们平时说一颗恒星“大”,其实可以指两样东西:一个是质量,就是它有多重;另一个是体积,就是它占多大地方,这俩可不是一回事。

打个比方,你拿一个棉花糖和一个钢珠比较,棉花糖看着大得多,但钢珠重得多,恒星也是这样,盾牌座UY属于那种“虚胖”型的红超巨星,体积确实惊人,但质量其实也就太阳的7到10倍左右,所以咱们今天聊的是体积谁最大,可不是比谁重。

盾牌座UY,那个曾经被称为银河系最大的恒星,后来怎样了

盾牌座UY是怎么被“测量”出来的

盾牌座UY在盾牌座方向,距离我们大约9500光年,它是一颗脉动变星,啥意思呢?就是它的外层大气会周期性地膨胀收缩,像心脏跳动一样,直径一直在变,天文学家最早通过观测它的角直径,再结合距离数据,估算出它的半径大约是太阳的1708倍,这个数字一出来,直接把之前的纪录保持者——大犬座VY给比下去了,那会儿媒体就铺天盖地报道:“银河系最大恒星易主!”

2013年前后的教科书和科普文章,基本都这么写。

等等,测量恒星直径其实特别难

你得知道,9500光年外的一颗恒星,哪怕它个头再大,在我们望远镜里也就是一个模糊的光点,要精确测量它的边界,技术难度极大,误差范围也不小,不同的观测设备、不同的计算方法,得到的结果能差出几百个太阳半径。

盾牌座UY,那个曾经被称为银河系最大的恒星,后来怎样了

我记得天文学家埃米莉·莱维斯克(Emily Levesque)在一次访谈里说过,早期对红超巨星的距离和温度估算都存在不小的不确定性,这些都会直接影响我们对恒星大小的判断。

那现在谁才是“银河系老大”

随着盖亚卫星(Gaia)等精密探测设备的数据不断更新,天文学家重新校准了盾牌座UY的距离,发现它可能比原先估计的更近一些,距离一修正,半径也得跟着改,新的测量结果把盾牌座UY的半径下调到了太阳的755倍左右,好家伙,直接腰斩了。

这样一来,目前银河系内已知体积最大的恒星宝座,就让给了另一颗红超巨星——斯蒂芬森2-18(Stephenson 2-18),它的半径大约是太阳的2150倍,位于一个叫斯蒂芬森2的疏散星团里,距离我们约2万光年,下面这张表能让你更直观地感受一下几颗著名“巨无霸”恒星的身材对比:

盾牌座UY,那个曾经被称为银河系最大的恒星,后来怎样了

恒星名称 类型 估测半径(以太阳为单位) 所在位置
太阳 黄矮星 1 太阳系中心
参宿四 红超巨星 约 764 猎户座
大犬座VY 红超巨星 约 1420 大犬座
盾牌座UY 红超巨星 约 755(早期估算约1708) 盾牌座
斯蒂芬森2-18 红超巨星 约 2150 盾牌座方向(疏散星团斯蒂芬森2)

不过说实话,这个排名也并不稳固,斯蒂芬森2-18本身也是一颗性质复杂的变星,测量同样存在争议,还有一些候选者,比如大犬座VY、天鹅座NML等,半径估值也都上千倍太阳,彼此之间的数据经常重叠交叉,也许哪天新的观测结果一出来,排行榜又得重写。

放到更大的尺度上看看

我们再把视野拉远一点,银河系里最大的恒星,放到整个宇宙中也不算什么,比如大麦哲伦星系里的WOH G64,半径估计在1500倍太阳以上;仙女座星系里也有一颗巨大的红超巨星J0045+41,我们的老对手仙女座星系,里面也藏着不少大家伙,只是距离太远,测量起来更难。

说回盾牌座UY,它虽然被“降级”了,但它依然是我们研究大质量恒星晚期演化的绝佳样本,这颗星目前正处于生命末期,外层大气在剧烈脉动中不断抛射物质,形成壮观的尘埃壳层,从某种意义上说,我们正在目睹一颗恒星缓慢走向超新星爆发的漫长序章。

想想还挺感慨的,宇宙中的“纪录”从来都是暂时的,也许今天认定的“最大”,明天就被新数据修正了,但正是这种不断被刷新的认知,让天文观测永远充满了惊喜,盾牌座UY的故事也提醒我们,科学最迷人的地方,恰恰在于它从不停止追问和修正自己。

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