时间: 2022-05-08 20:01:16 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 105次
在太阳系之中,拥有着唯一的恒星太阳。相比较行星而言,恒星是一种巨大的存在。我们可以用地球和太阳进行一个比较。对于我们而言,地球很大很大,即使是在现代化交通手段的帮助下,在一生中想要踏足地球上每一寸土地也是一个无法完成的任务。
然而,在我们眼中广袤无边的地球和太阳相比不值一提。太阳的直径达到了139.2万千米,而地球直径仅为1.27万千米,也就是说太阳直径是地球直径的109倍,如果论体积,那相差就更大了,太阳体积约为地球体积的130万倍。而二者的表面积同样相差巨大。可以做一个形象的比喻,如果说地球就是一个足球场,那么太阳则大约相当于一个北京市,如果把地球和太阳放在一起,地球只不过是一个小点而已。
以人类的视角来看,太阳的强大是无法企及的,而事实上太阳只是宇宙中一颗普通的恒星。
仅在银河系之中,恒星的数量就多达1000亿颗以上,而在银河系之外,恒星的数量更是多得不可计数。在宇宙中,比太阳更大的恒星比比皆是,而已知最大的恒星莫过于盾牌座UY了。这颗恒星有多大呢?以太阳作比,盾牌座UY的体积约为太阳的45亿倍。这种大是一种站在人类的角度无法想象的大。
不过盾牌座UY虽然体型巨大,但体重并不是很高,盾牌座UY的质量仅为太阳质量的32倍。可以看得出来,盾牌座UY的体积和质量之比十分悬殊。这是为什么呢?这是因为盾牌座UY 和太阳处于不同的生命周期,盾牌座UY已经走到了生命的末期。
恒星虽然叫做恒星,但并不是恒存永续之星,恒星的生命是有限的。
恒星能够发光发热是源于恒星上持续不断的聚变反应,恒星进行氢核聚变的时期,被称为恒星的主序星阶段,而一旦恒星上的氢元素被消耗殆尽,恒星便会进入到晚年,而恒星进入晚年的标志就是氦闪。在这之后,氦以上的元素会一次发生聚变,直到聚变到铁元素为止。
这整个过程相对而言是比较短暂的。以太阳为例,太阳的寿命约为100亿年,而在主序星阶段结束之后,氦以上的元素开始发生聚变,整个过程可能只有不到一亿年的时间。在恒星的晚年阶段,恒星会变得很不稳定,且体积会急速膨胀。还是以太阳为例,现在太阳膨胀为红巨星之后,体积大约会增加5000万倍。
体积增加5000万倍的太阳会吞食掉水星、金星以及地球,并迫近火星轨道。
可见膨胀为红巨星的恒星要比主序星阶段大了许多,而质量并没有太大的变化。同样的,盾牌座UY也已经进入了晚年,其已经是一颗红超巨星了。不过盾牌座UY的最终命运和太阳并不一样,太阳最终会坍缩为一颗白矮星,而盾牌座UY则会成为一个黑洞。
最聚变进行到铁元素的时候,聚变过程便由释放能量变为吸收能量,与引力抗衡的辐射扩张压消失,之后在强大的引力作用下,整个星体会发生坍缩,物质向中心快速聚集,而后发生强烈的反弹,这个过程会释放巨大的能量,我们称之为超新星爆发,之后没有任何力量可以阻止星体进一步坍缩,最终这颗大质量的恒星将会坍缩为一个恒星级黑洞。
主序星阶段结束之后的恒星的生命周期是相对短暂的,所以在不久的将来,盾牌座UY就会坍缩为黑洞。
现在的盾牌座UY体积达到了太阳的45亿倍,那么如果将它搬到太阳系来是不是会将太阳系整个吞掉呢?并不会。通常我们在图中所见的太阳系,八大行星整齐排列,看起来相距不远。然而这些图只是想象图而已,真实的太阳系是十分空旷的,行星之间的距离是极为遥远的。
我们说过,当太阳膨胀为一颗红巨星之后,体积增加5000万倍会吞没地球轨道,而将盾牌座UY放在太阳的位置,也不过能吞没掉木星轨道而已,距离将整个太阳系吞没还十分遥远。盾牌座UY很大,真实的太阳系也很大,而宇宙大得更是超乎了我们的想象。
我们都知道宇宙是由很多不同大小的星球组成的一个空间体,在晚上的时候我们抬头看天空,会看到很多一闪一闪的星星,它们都是宇宙中的一部分。宇宙也是需要我们去探索的并且宇宙中的星球也是有大小的区别的,那么很多人就会有一些好奇,天文学中 ,如何解释恒星有多大呢?有多小呢?最大的比太阳都还要大很多倍,最小的还没有月亮大。
在宇宙中存在着许许多多的天体和星系,有了它们的存在才构成了浩瀚无垠的宇宙其实这些星球也是有大小之分的。在宇宙中存在着一颗非常小的恒星,我们都知道月亮算是最小的行星了,但是宇宙中最小的恒星比月亮都要小上几十倍,可以说这颗恒星是真的太小了。当然除了很小的,宇宙中还存在较大的恒星,我们都知道太阳是太阳系中最大的一颗恒星了,但是那颗恒星还要比太阳都大上几百倍,可以说是非常之大了。
正是因为这些恒星、行星以及其他星云的存在,才构成了我们现在绚烂多彩的天空,在夜晚的时候,看着到处都是闪烁着的行星,那景象感觉真的是太美妙了,这些星星都是既有非常大的也有非常小的,大的要比太阳都大上很多倍,但是小的比月亮都还要小。
随着科学技术的高速法发展,科学家们对于宇宙的探索更加的细致和深入。从以前的什么都不知道到现在人类开始登陆其他星球,可以说我们获得了巨大的成功,并且到现在科学家们还在深入的探索我们的宇宙,希望能发现更多的奇妙的东西。就比如说最大的恒星要比太阳都要大,最小的恒星比月亮还要小,如果我们不去探索,那么我们将永远不会知道。
从质量上说,最大的稳定恒星质量不能超过太阳质量的150倍。按照恒星形成理论,恒星质量没有上限,但恒星要稳定存在,其质量就不能大于150倍太阳质量。如果大于这个上限,恒星就不能稳定,就会处于时大时小的脉动之中。每一次脉动,都会使恒星损失一部分质量,直到质量达到这个上限以下,恒星才能稳定存在。
从半径(或体积)上说,恒星可以非常大。目前发现的最大半径的恒星是一颗位于盾牌座的红色特超巨星,叫盾牌座UY,其体积超过了被视为体积最大恒星的大犬座VY。尽管其体积非常大,但其质量仅仅约为太阳质量的32倍,就是说,在这颗恒星的外围,物质极为稀疏,几乎是真空。这颗恒星是至今已知体积最大的恒星。直径达23.76亿公里。其规模是如此之大,如果将盾牌座UY放在太阳系的中心,它的直径将超过木星轨道,并且接近土星轨道。光环绕这颗恒星的赤道一周需时9小时以上,而光环绕太阳赤道一周仅需时14.5秒。这颗恒星能容纳约45亿个太阳。
宇宙中最大的恒星有多大呢?
可能有人会认为,恒星可以大到我们无法想象,它是可以无限大的,事实真是如此吗?当然不是,任何的天体都不可以无限大,行星的质量和体积也有一个上限值,一旦突破这个上限值,其内部就会发生核聚变,已经算不上是行星了。
恒星自然也是一样,它也是有一个极限值的,那么恒星的大小极限值什么决定的?要了解这个问题,我们先来对恒星有一个初步的了解。宇宙有最大的恒星能有多大?有直径达到一光年的恒星吗?恒星和行星以及其它的天体不同,它不是永久性的天体。
可能有人会说,行星也不是永久性的天体,可事实上行星的寿命要远超过恒星,恒星死亡毁灭,行星只要不被膨胀的恒星吞噬,照样可以再生存无数年,如果像太阳这样的恒星可以活100亿年,那么远离太阳的行星则有可能活1000亿年以上。
恒星不是永久性天体,它们本身处于一种动态平衡——流体静力平衡。我们都知道恒星内部时刻都在发生着核聚变,由此让恒星不断发光发热,产生强烈的辐射。可是恒星的这种核聚变同样要面临另一个力量的制约,那就是恒星产生的强烈引力坍缩效应。
怕个引力坍缩效应是由大量物质聚集而成,它依靠自身的重力不断压缩自己,强烈的挤压使恒星的核心区域发生了核聚变反应,这样就产生了强烈的辐射压以此来对抗引力坍缩。两个力量要保护一个平衡状态,一种力量变强了,另一种引力也会随之变强。
恒星之所以会死亡,正是由于随着核聚变的不断反应,恒星内部的氢燃料也在不断消耗减少,燃料不断减少到一定程度,核聚变反应产生的辐射压就会不断弱,这个时候就无平衡引力坍缩效应的力量,二者之间的平衡被打破,恒星开始向红巨星膨胀转变,最后发生引力坍缩效应,演化为白矮星,中子星或黑洞。
理论上,只要有星云足够多,它们就会被恒星的引力不断吸收。但由于辐射压的存在,恒星不能无限吸积星云。当星云吸积足够多之后,强大的辐射压会阻止星云被引力吸收,引力拉不住星云,所以恒星就无法继续增长,这个极限被称为爱丁顿极限。
由于恒得存在爱丁顿极限值,所以恒星不可以无限大,而在宇宙中比较巨大的一类恒星就是红色超巨星,目前已知的最大的半径只有12亿公里,远远小于0.5光年,也就是4.7万亿公里。不过,我们在看一颗恒星大小的时候,会从质量和体积两个不同的方面来分析研究。
质量最大的恒星,它的体积不一定最大,这主要是有的恒星进入了生命末期,已经膨胀了很多。比如盾牌座uy,它是人类目前发现的体积最大的恒星,它的半径比太阳大2000倍,体积达到了太阳的50亿倍左右。可如此巨大的恒星,它的质量只有太阳质量的12倍。
而迄今为止,人类在宇宙中发现的质量最大的恒星是R136a1。这是位于大麦哲伦星系蜘蛛星云中的一颗蓝色特超巨星。R136a1属于沃尔夫—拉叶星,据估计其质量高达太阳的265倍。当然质量越大的恒星,其内部的核聚变反应越快,恒星的寿命也越短。
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