太陽的體積是地球的130萬倍,它占據了太陽系99.86%的質量,其余的所有行星加起來,也不過是它身邊的一點零頭,但是把視角拉到浩瀚的銀河系,我們引以為傲的太陽,瞬間就會變成一粒微不足道的發光塵埃。
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在距離地球約 9500 光年的地方,潛伏著一只紅色的“宇宙巨怪”,它大到違背直覺,大到讓人產生巨物恐懼癥,它就是紅特超巨星盾牌座UY。
人們常說它能裝下 18 億個太陽,但這只是數字,今天我們要用最直觀、最震撼的方式,去丈量這顆星球究竟有多“可怕”。
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盾牌座UY位于盾牌座,這原本是一個不起眼的小星座,但在望遠鏡的視場中,UY 是一顆變星,亮度忽明忽暗,真正讓人類天文學家驚掉下巴的,是它的體積,根據天文學家在某一時期測得的峰值數據,盾牌座UY的半徑約為太陽半徑的 1708 倍。
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如果把盾牌座UY搬到太陽系的中心,水星、金星、地球、火星,在一瞬間就會被它的外層火焰徹底吞噬,連灰燼都不剩,小行星帶全滅,木星也會被吞沒,恒星的最外層將到達土星軌道,如果我們生活在土星的衛星上,我們將看不到天空,因為整個天空全部都被這一顆恒星填滿了。
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假設你乘坐一架時速 900 公里的波音 747 客機,繞地球飛一圈,大約需要 40 小時,繞太陽飛一圈,大約需要 6 個月,繞盾牌座UY飛一圈,需要1000 年,如果你從宋朝開始起飛,飛到現在,你可能還沒飛完這一圈,在這顆恒星上,甚至連“環球旅行”這個概念都是不切實際的。
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光速是宇宙中最快的速度,每秒 30 萬公里,光從太陽表面跑到核心,大約只需要 2.5 秒,但是光從盾牌座UY的一端跑到另一端,需要 7 到 8 個小時,這意味著,如果你站在它的一端給另一端的朋友發個消息,即便信號以光速傳輸,他也要睡一覺醒來才能收到。
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根據體積公式計算,如果它的半徑是太陽的 1700 倍,那么它的體積就是太陽的約 50 億倍,哪怕按照最新的修正數據,它依然能輕松裝下 18 億個太陽。
然而雖然它的體積是太陽的幾十億倍,但它的質量卻只有太陽的 7 到 10 倍,這就導致地球海平面空氣的密度,都是這顆恒星密度的 17 萬倍,甚至人類在實驗室里制造的高真空環境,可能都比這顆恒星的邊緣要“稠密”。
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它根本不像一個球體,而像一團極其稀薄的、紅色的、滾燙的煙霧,如果你駕駛一艘飛船飛向盾牌座UY,你甚至找不到它的“表面”在哪里,你會先穿過一層極其稀薄的熱氣,然后氣體稍微變濃一點點,再變濃一點點,這一過程可能長達數億公里,你根本沒有“著陸”的感覺,直到你深入核心,才會被那里的高溫氣化。
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所以,科學家稱它為“紅特超巨星”,它是一個恒星演化到末期,外層大氣瘋狂膨脹、瀕臨解體的“虛胖子”。
盾牌座UY并不是生來就這么大的,在它年輕的時候,它也是一顆精壯的、藍白色的主序星,之所以變成現在這個樣子,是因為它快死了。
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當一顆大質量恒星核心的氫燃料耗盡后,核聚變反應開始向外層轉移。核心開始收縮、升溫,點燃了氦聚變,這股劇烈的能量像吹氣球一樣,把恒星的外層大氣狠狠地推了出去,盾牌座UY正處于這個極其不穩定的階段。
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它是一顆半規則變星,它的亮度、大小都在不斷變化,這層膨脹的大氣并不是靜止的,它在向外噴射著巨量的塵埃和氣體,由于引力對表面氣體的束縛太弱,盾牌座UY每時每刻都在流失自己的身體,它噴出的塵埃云,甚至遮蔽了它周圍的光芒,讓它在望遠鏡里看起來更加朦朧、神秘。
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最后必須嚴謹地說明一點:現在盾牌座UY可能已經已經不是最大的恒星了,在“宇宙第一”的榜單上,它可能已經輸給了史蒂文森2-18,后者目前的估測半徑是太陽的 2150 倍,如果說盾牌座UY能裝下18億個太陽,那史蒂文森2-18能裝下 100 億個。
恒星的壽命與質量成反比,像太陽這種“小個子”,能活 100 億年,而像盾牌座UY這種大質量恒星,哪怕再節省,壽命也只有 1000 萬到 5000 萬年。
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目前,它正在瘋狂地燃燒著更重的元素:碳、氖、氧、硅,直到最后,當它的核心聚變出“鐵”元素時,災難降臨了,鐵元素的聚變不再釋放能量,反而吸收能量。恒星抵抗自身引力的熱壓瞬間消失,巨大的引力會在千分之一秒內,讓外層物質以幾萬公里每秒的速度撞向核心。
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這就是宇宙中最壯觀的景象,超新星爆發,在那一刻,它釋放的光芒將照亮整個銀河系,甚至比銀河系幾千億顆恒星加起來還要亮,如果我們在地球上能看到那一幕,那將是夜空中一顆耀眼的新星。
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爆發之后,如果核心質量小于 3 倍太陽質量,它會變成一顆中子星,一顆只有城市大小,但密度大到一勺重幾億噸的死星,如果核心質量大于 3 倍太陽質量,它將坍縮成黑洞。
所以我們為什么要研究盾牌座UY?
僅僅是為了獵奇嗎?
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不,當你凝視盾牌座UY的數據時,你會感到一種“存在主義的眩暈”,在 18 億個太陽的體積面前,地球連個細菌都算不上,那個紅色的龐然大物哪怕打一個“噴嚏”,釋放的能量都超過人類歷史所有核武器總和的億萬倍。
這種對比,讓人類顯得無比渺小,但同時它也證明了人類的偉大,雖然我們只有不到 100 年的壽命,還被困在一顆小小的巖石行星上,但我們的大腦,卻憑借著數學和物理,丈量出了這個巨獸的腰圍,計算出了它的體重,甚至預測了它的死期。
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帕斯卡說,人是一根會思考的蘆葦,盾牌座UY 很大,但它沒有思想,它不知道自己很大,我們很小,但我們知道它很大,也知道我們很小,這就是宇宙最奇妙的地方。
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