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宇宙中最大的恒星盾牌座UY,假如它替换太阳,地球会发生什么?

盾牌座UY是一个奇葩,它是当前观测到的最大恒星,但它的质量却不是最大的,为什么宇宙中会形成这样的恒星?用它来替换太阳,太阳系又会发生什么?

盾牌座UY是一个奇葩,它是当前观测到的最大恒星,但它的质量却不是最大的,为什么宇宙中会形成这样的恒星?用它来替换太阳,太阳系又会发生什么?

为什么宇宙中会有盾牌座这样的奇葩恒星?

盾牌座UY是位于盾牌座、距离地球远达9500光年左右的一颗红特超巨星,它的直径超过了此前被认为是第一大恒星的大犬座VY。盾牌座UY的半径大约是是太阳的1,708 ± 192倍,尽管其体积大到令人发指,但它的质量却只有太阳的7-10倍,为什么会存在这种超级虚胖子?

奇特恒星的发展,形成超巨星

盾牌座UY恒星的发展是由恒星发光原理所决定的,一颗恒星能保持一个球形,并且具有庞大的直径这是因为两种力量的平衡:

引力坍缩和辐射压之间的拉锯战正处在平衡状态

天体保持一个球形是静力平衡状态,一般一个超过500千米直径的天体就会在引力坍缩和结构支撑的平衡力下处于一个大致球体,越大的球体越明显,比如地球在遥远的太空看起来,几乎就是一个完美的球体,珠峰8.8千米的高度跟地球1.27万千米的直径相比,不过是一点毛刺而已,当然自转会让它略扁,但这并不是特别大的问题。

恒星和行星不一样的是,行星大都是岩石质(木星为气态行星),除了结构支撑与引力坍缩抗衡外,还有内核核聚变的热压力向外辐射的辐射压,因此跟不发光的恒星(白矮星和中子星)相比,恒星的直径要大得多,这表示在辐射压的作用下,恒星处在了一种并不十分致密的状态,但随着恒星的发展,会有多个结果:

红矮星:终身辐射压不会有大的变化,烧完后进入氦白矮星状态

黄矮星:由于质量不够,内核温度不够高,无法直接燃烧氦,会产生氦堆积产生氦闪,后期则会膨胀成红巨星

蓝矮星:质量够,内核温度可以直接燃烧氦甚至后续元素,它不会经历氦闪,但也会膨胀成红巨星

后两种会膨胀成红巨星是因为内核重元素堆积温度增加,这有两个问题,一个是重元素(氦及以后产生的碳氧硅等)燃烧比氢元素燃烧要剧烈的多,另一个是内核坍缩,壳层氢元素进入更高温内核,燃烧当然比之前要剧烈的多,两个作用下恒星开始疯了一样膨胀直径,一直到自身引力所无法掌控的极限。

盾牌座UY引力对自身掌控已经力不从心,正在大量流失物质

盾牌座UY未来会怎么发展?

盾牌座UY的发展当然没那么简单,但它的原因不外乎这些,根据计算,这类恒星的半径极限可以膨胀到太阳的1,500–2,600倍,因此盾牌座的UY的发展并没有超过这个极限,它还在科学家预期的范围之内。

盾牌座UY的未来将会发展成一颗超新星,因为它的内核温度足够高,能发展出铁核,到那时恒星将爆发成超新星,因为内核的铁核将无法再聚变形成更高质子数的元素,无法再产生热压力,外壳将会在引力作用下坍缩,撞击内核,当然这个过程非常复杂,但坍缩是这类超新星爆发前的一个必然过程,此后瞬间超过一个星系的功率将被激发出来,即使在遥远的仙女星系,也将能看到它死亡时发出的光芒!

假如盾牌UY替换太阳,太阳系会怎么样?

假如盾牌座UY在太阳系,那么它的直径已经达到了木星轨道外围,正接近土星,简单的说水星、金星和地球以及火星和木星,都会被它吞没,而木星将会给它注入一些燃料,因为木星绝大部分都是氢和氦么,不过也就是大火中又丢了个浸泡了柴油的火把,并没多少差别!

土星和天王星以及海王星和冥王星将会幸免,甚至冥王星还可能达到宜居条件,至于到底行不行,可能要来计算下!

盾牌座UY的视星等是9.0,绝对星等是-6.2,那么代入计算,在冥王星(按50天文单位计算)看到的将是一颗星等高达-31.2等的超级超级太阳,比地球当前获得的太阳辐射高约47.8倍,看来冥王星也被烤焦了,不可能形成宜居矮行星啦,估计失误!

但这只是开始!

因为盾牌座UY的未来将爆发成超新星,所以未来的太阳系将会被它彻底摧毁,这里所说的摧毁是不是光辐射,而是它爆发时的高能物质冲击,能将太阳系摧毁到什么程度我们很难预计,至少不会像《星际迷航》中那颗爆发的超新星摧毁罗慕伦星那样直接解体,估计还达不到这层次,但行星表面大变样,大气被剥离这些是肯定的!最后在盾牌座的中心将留下一颗中子星!

星际迷航剧照

不过要提醒下,在一颗即将爆发超新星的周围如果能破坏到这样层次,且之前存在文明的行星是不可能的,因为近距离太高的辐射不可能会形成宜居行星,而太远不会解体的那么夸张,不过无论怎么说,看这个场景还是挺享受的,不是吗?

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