银河快报

银河系里体积最大的胖子,盾牌座UY,它到底有多离谱?

从一次“错认”聊起

有一回,我半夜在阳台上架着小望远镜瞎看,天蝎座那条弯钩附近有一团模模糊糊的光,我兴奋地以为看到了什么新东西,结果一查星图,是个很普通的疏散星团,但这倒让我想起附近天区里藏着一个真正的怪物——盾牌座UY,一颗红超巨星,目前公认的银河系里体积最大的恒星,不是最重,不是最亮,而是“个头”最大。

银河系里体积最大的胖子,盾牌座UY,它到底有多离谱?

说实话,第一次看到它的数据时,我心里冒出来的不是敬畏,而是一种“这数字怕不是多打了一个零吧”的怀疑。

把数字翻译成生活场景

光说数字太干了,按照2013年智利甚大望远镜干涉仪(VLTI)的观测结果,盾牌座UY的半径大约是太阳的1708倍,太阳的直径是139万公里,你们自己乘一下,我每次算到一半就放弃了,关键是要让这个数字“落地”。

费曼老爷子说过,如果你不能把一个概念讲给大一新生听,那说明你还没真懂,好,我们来试试——

  • 飞机绕飞实验:如果你坐着一架时速900公里的客机,沿着盾牌座UY的赤道飞一圈,全程需要将近1500年,你登机的时候是中国南北朝,落地的时候差不多该用上苹果30了。
  • 公交车替代模型:更绝的是体积,如果把盾牌座UY掏空,变成一个巨大的球形容器,那么它能装下大约50亿个太阳,这什么概念?地球在太阳面前已经像个小玻璃弹珠了;而太阳在盾牌座UY面前,大概相当于一粒细沙掉进了一个中型游泳池。
  • 土星轨道“切片”:把盾牌座UY放在太阳系的中心,它的表面会直接吞没水星、金星、地球、火星,甚至直接越过小行星带,一直延伸到木星轨道附近,如果你在土星上买房,窗外可能就是这个暗红色的大家伙占据半边天。

到这里,你大概能感觉到它为什么会被叫做“体积第一”了,不过有个细节得交代清楚,这也跟过山车似的——

参数 盾牌座UY 比较对象
半径倍数(太阳=1) 约 1708 倍 太阳
体积能装下 约 50 亿个太阳 太阳
质量 只有太阳的 7–10 倍 比不上很多蓝超巨星
表面温度 约 3,365 K 太阳约 5,778 K
距离我们 约 9,500 光年 相当于银河系另一端的郊区

是的,它虽然体积巨大,但质量并不大,只有太阳的7到10倍,这就好比拿一团巨大的棉花糖和一个铁球比——棉花糖看着吓人,一称重量却很轻,它的外层大气极其稀薄,在自身引力的边缘疯狂试探,像一个控制不住自己体型的虚胖子。

头衔并不稳?—体积冠军的微妙处境

还得补充一句,这个“体积第一”的称号其实摇摇晃晃的,后来斯蒂芬森2-18(Stephenson 2-18)的测量数据一度让它的半径升到2150倍太阳,那会儿坊间都说盾牌座UY退位了,可再后来的研究又把斯蒂芬森的数据往回拉了拉,加上红超巨星这类天体的测量本身就非常难受——它们的边缘不像乒乓球那么明确,更像是一团不断膨胀、收缩的“散光雾”,不同波段的观测会得出不同的半径结果,所以在各种天文年表里,盾牌座UY依然被普遍保留为“已知稳定测量下体积最大的恒星”,但也随时可能被超越,宇宙里这种头衔,本身就像流动红旗。

银河系里体积最大的胖子,盾牌座UY,它到底有多离谱?

写“大”字,其实是为了写“远”

这种星体其实挺悲剧的,它的体积大到这个地步,恰恰说明它已经进入了生命的末期,内部核聚变早已乱了节奏,外壳不停地往外抛射物质,几百万年后——在天文尺度下这不过是一眨眼的工夫——它就会以一场超新星爆发结束,届时它会坍缩成一个黑洞或者一颗中子星,那团巨大的暗红色烟云会消散得干干净净,好像从来没存在过一样。

所以盾牌座UY给人的震撼,其实不是“大”本身,而是这种大带来的临时感和无力感,它拼尽全力膨胀成一个虚胖的体积冠军,却连自身引力都快管不住了,更别说逆转死亡。

想到这里,我总觉得夜空中那些看不见的地方,到处是这样的挣扎,盾牌座UY就在盾牌座方向,夏夜抬头往天蝎座尾巴附近看,那片天区虽然肉眼看不到它,但它确实就在那儿烧着,每秒钟抛掉几十个地球质量的物质,下次你路过夏天的星空,不妨朝那个方向多望一眼,虽说9,500光年外的这个红胖子不会给你任何回音,但它正在拼命膨胀,朝自己终于可以解脱的那一天赶路—那是宇宙里为数不多、无须解释的诚实。

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