银河系里的大块头们,恒星趣味排行榜
我家阳台上有架入门级的天文望远镜,搬回来那天晚上,六岁的小侄子缠着要看星星,城市光污染重,肉眼能见的星星没几颗,他嘟着嘴有点失望,我随便指向猎户座那颗泛红的参宿四,随口说:“那颗星星大得能装下十几亿个太阳呢。”小侄子眼睛突然亮了,大概是从那一刻起,银河系在他心里不再是课本上冷冰冰的名词,而是住着各种“大块头”的有趣社区。
说起来,给恒星排座次是件既迷人又有点荒诞的事,迷人是因为这些数字实在超乎想象,荒诞则在于测量值总在变,比如参宿四,前几年还稳坐体积榜前列,新观测一出来又往后挪了位,我翻了翻《天文物理期刊》近些年的数据,发现一个清晰的趋势——我们的测量手段在进步,对这些遥远光点的理解也在不断刷新,下面要聊的这个排行榜,更多呈现的是现阶段天文学家的共识,而非最终答案。
十大”的尺度问题
给恒星排名前,得先搞清楚按什么标准排,我平时和观星群的朋友聊天,发现不少人会混淆概念,恒星的大小可以用质量、体积、亮度三个维度衡量,排出来的榜单截然不同,目前公认体积最大的恒星,质量可能只是太阳的几十倍;而质量最大的家伙,体积反而排不上号,这次我们主要按半径(物理体积)来排,因为这样最直观,也最有视觉冲击力。
还有一个必须坦诚的细节:这些数据大多来自欧洲南方天文台甚大望远镜干涉仪和美国基特峰天文台的观测,但不同研究团队给出的半径估值往往差出几十甚至上百个太阳半径,我下面的表格会标注大致范围,大家可以感受一下这种“科学的不确定美”。
| 排名 | 恒星名称 | 所在星座 | 半径(太阳=1) | 距离(光年) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 斯蒂芬森2-18 | 盾牌座 | 约2150 | 约20000 |
| 2 | WOH G64 | 剑鱼座 | 约1540 | 约163000 |
| 3 | 维斯特卢1-26 | 天坛座 | 约1530 | 约11500 |
| 4 | 天鹅座KY | 天鹅座 | 约1420 | 约5000 |
| 5 | 大犬座VY | 大犬座 | 约1420 | 约3900 |
| 6 | 仙王座RW | 仙王座 | 约1400 | 约11400 |
| 7 | 仙王座VV A | 仙王座 | 约1400 | 约4900 |
| 8 | 猎户座α(参宿四) | 猎户座 | 约764-1021 | 约642 |
| 9 | 天蝎座α(心宿二) | 天蝎座 | 约680 | 约550 |
| 10 | 仙王座μ(石榴石星) | 仙王座 | 约650 | 约2840 |
逐颗细看,它们其实各有脾气
斯蒂芬森2-18:目前的“个头冠军”
这颗恒星住在盾牌座方向一个疏散星团里,距离我们大约两万光年,如果把它放在太阳的位置,光球层会吞没土星轨道,1990年天文学家查尔斯·斯蒂芬森发现它时,大概也没想到这个发现后来成了体积榜的常客,不过它的质量只是太阳的几十倍,属于典型的“虚胖”——外层大气极度稀薄,密度比地球上的实验室真空还要低,恒星演化到红超巨星末期大概就是这个状态,像是把一团极其稀薄的火烧云勉强拢在一起。
WOH G64:坐在隔壁星系的庞然大物
它不在银河系内,而是位于大麦哲伦星云——银河系最大的卫星星系,严格来说放在这个榜单里有点犯规,但每次聊大恒星大家总要提到它,就舍不得删,WOH G64周围有厚厚的尘埃壳层,像个把自己裹在棉被里的大胖子,这让精确测量变得棘手,1980年代三位天文学家Westerlund、Olander和Hedin用字母缩写给它命名时,肯定没想到几十年后它还在各种排行榜上招惹争议,它真实半径可能比表格里标的小,也可能更大——尘埃遮挡实在太严重了。
维斯特卢1-26与大犬座VY:两个“旧日冠军”
维斯特卢1-26藏在银河系最致密的超星团之一里,想象一下,成千上万颗大质量恒星挤在一个相对狭小的空间,宇宙尺度上的早高峰地铁站大概就是那样,而大犬座VY比较孤单,独自漂浮在接近4000光年外,它曾是很多科普书上的“体积之王”,后来观测精度提高,排名往下掉了掉,说起来还有点唏嘘,科学史就是这样,曾经的王者也可能只是当时测量条件局限下的投射。
参宿四与心宿二:肉眼能见的红宝石
这两颗是榜单里普通人最有机会看到的,冬夜猎户座右肩那颗泛橙红的就是参宿四,夏天低垂在南天地平线附近红得耀眼的是心宿二,它们都是红超巨星,颜色来源于较低的表面温度——大约三千多开尔文,和太阳近六千度的“暖白光”相比,这些大家伙表面简直算凉快了,参宿四在2019年末到2020年初经历了一次诡异的变暗事件,亮度跌到近几十年最低,当时天文爱好者圈子里热闹得很,有人开玩笑说是不是快超新星爆发了,后来研究发现可能是它抛射出的尘埃云暂时挡住了光线,这颗星距离我们只有六百多光年,哪天它真的爆发,白天都能看见,光是想一想就让人觉得宇宙既遥远又亲近。
仙王座的三颗“红胖子”
仙王座RW、仙王座VV A和仙王座μ挤在一个星座里,各有各的奇特,VV A其实是个双星系统,主星大得离谱,伴星紧挨着绕转;μ被十九世纪的天文学家赫歇尔称为“石榴石星”,因为它的红色浓郁得像是镶嵌在天球上的石榴石,当时贵族们用宝石来形容星星,倒是比现代干巴巴的数字浪漫多了。
这些数字对我们意味着什么
恒星大小排行这东西,初看像冷知识,细想却有种奇怪的治愈感,知道宇宙中存在半径是太阳两千多倍的庞然大物,那些直径不过几厘米的烦恼就自动缩回该有的比例尺,我每次把望远镜对准猎户座,看到参宿四那点微微颤动的橘红色光斑,总会想起卡尔·萨根在《暗淡蓝点》里的那段话——再狂妄的人,在行星际尺度的宇宙面前也该学会谦卑。
榜单还会继续变,新一代望远镜比如正在建设的欧洲极大望远镜,口径接近四十米,分辨率能把远在几万光年外的恒星表面细节拍出来,到时候今天的某些冠军可能又得挪位置,不过这种变动本身也挺好,说明天文学还是一门活着的、在不断自我纠偏的学问,下回小侄子再来看星星,我大概得更新一堆数据了,他应该不会介意,反正星星就在那里,等着每一代人去认识它们的新模样。
