银河系里那俩大块头,到底谁才是真正的巨无霸
说起来你可能不信,我小时候特别喜欢在夏天的晚上数星星,总觉得那些一闪一闪的小亮点,大小应该差不多,后来才知道,好家伙,有些星星要是放在太阳的位置,能一口把土星的轨道都给吞了,这感觉就像你一直以为邻居家金毛已经是大型犬了,结果隔壁小区有人养了头大象。
今天想聊的这俩主角,就是银河系里已知的恒星巨兽,在聊它们之前,咱们得先整个明白:天文学家嘴里说的“最大的星”,通常指的是体积最大,也就是半径拉满的那种,而不是质量最重,这俩概念吧,就像海绵和铁球——海绵看着大,但论斤称可能还不如一小块铁疙瘩沉。
好,铺垫到这,有请第一位选手。
盾牌座 UY:曾经的王,没那么简单
这个名字你可能在不少地方见过,盾牌座 UY,大概在 2012 到 2018 年那阵子,它几乎坐稳了“已知最大恒星”的宝座,它是一颗红超巨星,说白了就是一颗恒星走到生命晚期,核心燃料烧得差不多了,外面的气壳跟吹气球似的疯狂膨胀,变得又大又红又凉。
当年一项基于盖亚卫星早期数据的测量,让它的名气冲上了天,数据推算它的半径大约是太阳的 1708 倍,这是什么概念呢?把它搁在太阳系的中心,不仅水星、金星、地球、火星没了,连木星(离太阳约 5.2 个天文单位)都得被它吞进去,光球层的边缘差不多能摸到土星的轨道,光线绕它赤道走一圈得花将近七个小时,而绕太阳一圈,也就 14.5 秒,我每次想到这个对比,都觉得太阳像个被遗落在角落里的玻璃弹珠。
科学的好玩之处,就在于它会自己打脸,后来有了更精确的测量,天文学家发现,之前可能把它估测得稍微大了点,最新的数据把它的半径修正到了太阳的 755 倍左右,这个数字直接让它从头号王座掉了下来,虽然 755 倍太阳半径依旧是变态级的巨无霸,但那种“宇宙最大”的光环消失了,这件事让我觉得,用一堆遥远的、抖动着的、模糊的光点去反推一个数字,这难度想想就头皮发麻,误差个几百倍太阳半径好像也不是不能理解。
史蒂文森 2-18:新晋的巨人,大到没朋友
把盾牌座 UY 请下王位的,就是这个叫做史蒂文森 2-18(Stephenson 2-18)的星,它藏在盾牌座方向的一个疏散星团里,离我们大概两万光年。
这家伙同为红超巨星(也有人把它归入更极端的红特超巨星),它大到了目前理论模型的边界,估测的半径大约是太阳的 2150 倍,2150 个太阳叠一块是什么概念?如果我们还玩那个“把它放在太阳系中心”的思维游戏,土星轨道(距离太阳约 9.5 个天文单位)会被轻轻松松吞掉,它的势力范围,能直接顶到天王星的轨道上。
为了让你更有实感,我列个表瞅瞅,这几个天体的个头差得有多离谱:
| 天体 | 估算半径(以太阳半径为单位) | 在太阳系中大致能吞到哪 |
| 太阳 | 1 | (被吞的那个) |
| 参宿四(猎户座那颗) | 约 640 – 764 | 小行星带之内 |
| 盾牌座 UY(旧数据) | 约 1708 | 吞掉木星,逼近土星 |
| 史蒂文森 2-18 | 约 2150 | 吞掉土星,直达天王星轨道 |
光看表格里的数字,可能还是冷冰冰的,想象一下,如果你能站在史蒂文森 2-18 的“表面”往外看——哦不对,它根本没个清晰的表面,只是一团稀薄炽热的气体,反正,你要是掉进那团气里,你的身体会瞬间被拉成一条细长的粒子流,还没来得及害怕,就已经变成它庞大物质循环里微不足道的一丝补给,这种体量的东西,它的存在本身就是在挑战人类对“物体”二字的认知边界。
天文学家估算,史蒂文森 2-18 的体积大约是太阳的 100 亿倍,100 亿个太阳塞进一个球里...算了不想了,脑浆子疼。
这些宇宙气球,到底是怎么吹起来的
你可能会好奇,它们凭啥能长这么大?是不是生来就如此壮硕?
其实恰恰相反,这些红超巨星的前身,通常是 O 型或 B 型的大质量恒星,它们生下来质量就不小,但远没大到几千倍太阳半径这么变态,它们靠着一股蛮力,在核心疯狂燃烧,产生强大的向外辐射压,对抗自身巨大的引力,这个阶段,它们体积倒还紧凑。
真正让它们吹气球膨胀的,是悲壮的晚年,当核心的氢烧完了,开始烧更重的元素,内部结构会变得像洋葱一样,一层套一层,越烧越重,温度越来越高,外层的大气被加热后,就像被开水烫了的塑料袋一样,疯狂向外膨胀,于是乎,体积呈指数级增加,表面温度却从几万度暴跌到三千多度,发出那种暗红色的光。
史蒂文森 2-18 和盾牌座 UY 这类恒星,其实就是用生命最后阶段的“虚胖”,给我们上演了一出宇宙级的华丽谢幕,它们会把大量的物质抛洒回太空,变成下一代恒星和行星的原材料,某种意义上,这种大到变态的“死亡”,恰恰是宇宙新生的源泉。
