科學(xué)知更鳥
在宇宙天體中,通常是衛(wèi)星小于行星,行星小于恒星。比如月球、地球和太陽,月球的半徑約為1737.1千米,地球的半徑約為6371千米,太陽的半徑約為69.6萬千米,地球的體積是月球的49倍,太陽的體積則是地球的130萬倍。對(duì)于人類和地球而言,恒星太陽無疑是個(gè)龐然大物。
最初的宇宙中充滿了星際物質(zhì),在星際物質(zhì)相對(duì)密集的地方,就有可能形成星云。不過,與其他實(shí)體天體相比,星云的物質(zhì)密度還是非常低的。星云的主要成分是氫,其次是氦,還含有一定比例的金屬元素和非金屬元素。天文學(xué)家觀察到的最壯觀的星云是“創(chuàng)生之柱”,它的圖像令人類震撼。
星云和恒星有著非常密切的“血緣”關(guān)系。當(dāng)星云的密度大到一定程度時(shí),它就會(huì)在引力的作用下逐漸收縮,體積變小,慢慢分裂成若干個(gè)團(tuán)塊狀天體。這些團(tuán)塊狀天體還會(huì)繼續(xù)收縮和分裂,直到分裂為0.08到150個(gè)太陽質(zhì)量時(shí)就不會(huì)再繼續(xù)分裂了。
這時(shí)候,各個(gè)團(tuán)塊反而會(huì)愈發(fā)聚集、演化,最終在引力的作用下點(diǎn)燃團(tuán)塊內(nèi)的熱核反應(yīng)。這時(shí)團(tuán)塊內(nèi)就有了兩個(gè)作用力,一個(gè)是往里收的坍縮力,另一個(gè)是往外擴(kuò)的壓強(qiáng)力。當(dāng)兩個(gè)作用力形成一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡時(shí),一顆恒星也就誕生了。
恒星誕生以后,又會(huì)向宇宙中拋射大量的星際物質(zhì),成為星云的一部分原材料。因此,恒星和星云在一定條件下是可以互相轉(zhuǎn)化的。
在宇宙中,恒星的數(shù)量多如牛毛。據(jù)天文學(xué)家估計(jì),僅在銀河系內(nèi),就有約3000億顆恒星,人類在星空中看到的恒星,只不過是滄海一粟。
宇宙中的恒星眾多,當(dāng)然也有大小之分。一般認(rèn)為,太陽在恒星當(dāng)中屬于中等大小,甚至中等偏下。換句話說,太陽在恒星這個(gè)群體當(dāng)中并不出眾。
目前已知宇宙中最小的恒星叫作2MASS J05233822-1403022,是在2014年被天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)的,它距離地球大約40光年。這顆最小的恒星質(zhì)量約為1.79×1029千克,只有太陽質(zhì)量的十分之一左右。它的半徑約為6.25萬千米,僅有太陽的9%。
那么,目前已知宇宙中最大的恒星有多大呢?
1990年,美國(guó)天文學(xué)家查爾斯·布魯斯·史蒂文森在對(duì)深紅外探測(cè)數(shù)據(jù)的分析中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)特殊的星團(tuán),這個(gè)星團(tuán)位于盾牌座,距離地球約2萬光年。它所處的位置比較偏僻,光度極高,并且正態(tài)運(yùn)動(dòng)略微不典型。
星團(tuán)是指恒星數(shù)目超過10顆以上,并且相互之間存在引力作用的星群,通常由十幾顆到幾十萬顆恒星組成。在這個(gè)星團(tuán)里面,有一顆被命名為史蒂文森2-18的恒星特別耀眼。
剛開始的時(shí)候,天文學(xué)家估算史蒂文森2-18的光度接近44萬倍太陽光度。不過后來經(jīng)過修正之后,它的光度被估算到63萬倍太陽光度。光度越大,意味著這顆恒星的體積就越大。
史蒂文森2-18的半徑約為15億千米,大概是太陽半徑的2158倍。而它的體積,則相當(dāng)于100億顆太陽的體積之和,或者相當(dāng)于1.3億億個(gè)地球的體積之和。
我們?nèi)绻咽返傥纳?-18放在太陽系的中心位置,那么它的邊緣將吞沒整個(gè)土星的軌道(木星屬于外太陽系中的一顆行星)。
如果把全人類平均分布到史蒂文森2-18的表面,那么每個(gè)人能占據(jù)7到8個(gè)地球表面積,也就是30多億平方千米。
人均面積達(dá)到30多億平方千米,這是什么概念?如果每個(gè)人都站在自己領(lǐng)土最中間的位置,那么這就意味著相距最近的兩個(gè)人永遠(yuǎn)無法遇到另外一個(gè)人。
毫無疑問,史蒂文森2-18是目前已知宇宙中最大的一顆恒星。至于這顆恒星是怎么形成的,它的年齡有多少億年了,目前處于哪一個(gè)生命階段,我們不得而知。不過,既然史蒂文森2-18被天文學(xué)家定義為一顆恒星,那么它最終的結(jié)局還是可以預(yù)測(cè)的。作為最大的一顆恒星,若干億年以后,史蒂文森2-18將會(huì)經(jīng)歷劇烈的光衰變,其整個(gè)核心坍縮成一個(gè)黑洞,一個(gè)超大質(zhì)量的黑洞。