如果将盾牌座UY放到距离地球20光年的区域,我们能看到它吗?

【如果将盾牌座UY放到距离地球20光年的区域,我们能看到它吗?】

如果将盾牌座UY放到距离地球20光年的区域,我们能看到它吗?


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盾牌座UY是目前科学家发现的最大的一颗恒星 , 它位于盾牌座的北端 , 处于天鹅座“大裂缝”的隐带内部 , 距离地球大约5100光年 。 早在1860年科学家们就利用波恩天文台发现了该颗恒星 , 不过在2012年之前 , 科学家们普遍认为大犬座VY(红特超巨星)是最大的恒星 , 不过在2012年科学家们通过观测数据重新修正了恒星大小的计算模型 , 一方面缩小了大犬座VY的体积 , 另一方面也使得盾牌座UY的体积直线飙升 , 成为宇宙中所观测到的最大恒星 。

通过科学家的测算 , 盾牌座UY的直径高达23.77亿公里 , 相当于太阳直径的1707倍 , 其体积数据更是恐怖 , 达到了太阳体积的近50亿倍 。 然而 , 这么大的一个恒星 , 其质量并不大 , 与它的体积根本不“配套” , 科学家们通过测量引力的方式 , 推导出其质量仅为太阳质量的10倍左右 , 那么这就意味着盾牌座UY的平均密度 , 只达到太阳的五亿分之一 , 也就是说每立方米的盾牌座UY组成物质 , 其质量仅为0.0028克 。

而一个恒星的密度 , 其核心区相对于外层来说肯定要大得多 , 因此盾牌座UY的表层物质密度会更低 , 平均每立方米将会降至0.0004克 。 如果我们只考虑盾牌座UY的表面物质密度 , 我们可以和地球大气层的密度来对比一下 , 地球海平面的大气密度约为每立方米1.3公斤 , 是盾牌座UY表面的322万倍 。 而在地球100公里的高空 , 平均空气密度为每立方米0.00052克 , 与盾牌座UY表面的物质密度相当 。 所以 , 我们可以清晰地看出 , 盾牌座UY表面的物质分布是多么的稀薄 , 几乎达到了地球与外太空过渡阶段的地步 。

恒星之所以会向外释放光和热 , 来源于内部的核聚变反应 , 而核聚变的产生又取决于恒星诞生过程中所吸聚物质的程度 。 拿太阳来说 , 其诞生过程离不开上一任恒星在生命的末期发生的超新星爆发 , 超新星爆发所释放的巨量能量和物质 , 形成了大规模的星际气体和尘埃物质 , 然后在长期引力扰动的影响下 , 逐渐又发生聚集和坍缩 , 推动质心区整体质量以及温度的提升 , 最终在量子隧穿效应的作用下 , 极少一部分氢原子中的质子突破了库仑力的排斥 , 进入到另外的原子核中 , 激发质子-质子链式反应 , 在形成氦原子的过程中释放出一定量的能量 。

而当恒星进入主序期的末期时 , 内部能够参与核聚变的原材料越来越少 , 向外的辐射压逐渐降低 , 外层物质向内的重力作用会占据上风 , 从而恒星会发生明显的坍缩 , 恒星质量越大 , 这种坍缩效应越明显 , 从而在一定程度上激活内核中新元素的核聚变 , 引发更剧烈的核聚变 , 推动恒星体积向外膨胀 , 于是会形成红巨星 , 我们的太阳在30亿年之后也会经历这样的进程 。 如果恒星的初始质量很大 , 那么向外膨胀的趋势以及效果会更加明显 , 这个时期恒星是非常不稳定的 , 大量恒星组成物质会喷洒到太空中 , 在恒星的引力作用下又聚集在恒星的周围 , 形成非常宽阔的恒星气体“云团” 。 盾牌座UY在主序期时的质量要在太阳质量的12倍左右 , 巨大的质量决定了其在处于红巨星阶段所吸聚的“云团”厚度会相当的大 , 从而造就了目前红超巨星的状态 。

我们在判断一个恒星亮度时 , 通常会选用两个指标来进行衡量 , 第一个是绝对亮度 , 用绝对星等来表示 , 这个亮度是其真实亮度 , 是将所有恒星都放在距离观测点1个秒差距(32.6光年)处所测量的恒星亮度 , 科学家们测算出的盾牌座UY的绝对星等值为-6.2 。 这个数值越小(可以为负数) , 表明星体越亮 。

第二个是相对亮度 , 用目视星等来表示 , 这个亮度是地球上能够观测到的恒星亮度 , 其受到的影响因素就比较多 , 最主要的是恒星与地球的距离 , 另外还有宇宙的空间环境、地球大气层的通透性、光污染等因素的影响 。 一个恒星的目视星等与其固有的绝对星等之间 , 有一个换算关系 , 即m=M-5*log(L0/L) , 其中m为目视星等 , M为绝对星等 , L0为10秒差距(32.6光年) , L为恒星和地球之间的距离 。 通过计算 , 我们可以推导出盾牌座UY在地球上的目视星等为4.8 , 而人类在地球上能够用肉眼观测到的最暗恒星 , 其目视星等值为6.0 , 因此理论上 , 我们在地球上 , 盾牌座处于当前的位置 , 人类的肉眼是能够捕捉到的 。 而实际上 , 刚才我们提到了影响肉眼观测恒星的影响因素太多 , 要想在夜空中发现这样的星体 , 难度也非常大 。

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