這是最新確認(rèn)的最大恒星,16.5萬光年外的R136a1,這個名字的意思,是指它位在 R136 星團中,而且是那個星團中最早被注意到的一顆恒星。
它是在1980年代,天文學(xué)家開始更深入研究大麥哲倫星系及其恒星時,通過一種叫做斑點干涉法的技術(shù)所發(fā)現(xiàn)的,并確認(rèn)是蜘蛛星云里R136星團的一部分,然而近幾十年來,隨著哈勃太空望遠鏡的觀測越來越詳細,科學(xué)家們終于能夠準(zhǔn)確測定這顆星的質(zhì)量、半徑、亮度等各種物理特性。
根據(jù)目前的估計,這顆恒星的半徑大約落在兩千萬到兩千五百萬公里之間,相當(dāng)于太陽半徑的三十到三十五倍,不過,真正讓人震驚的并不只有它的龐大體積而已,它的質(zhì)量更是驚人,足足是太陽的 170 到 230 倍左右,這其實也代表,這類巨星本身其實是非常脆弱的天體。
如果它的密度跟太陽一樣,那它的質(zhì)量理論上應(yīng)該會是太陽的三十五立方倍,換算起來,相當(dāng)于太陽的四萬四千倍重,不過實際上,它的質(zhì)量最多也只有太陽的兩百三十倍,遠遠比理論值還要小,也就是說,如果這顆巨星是個體格龐大的巨人,那太陽則像是一個緊實結(jié)實的壯漢。
這也代表,R136a1 的平均密度,大約是 44000 對 230 的比例,換句話說,只相當(dāng)于太陽的 1/191 而已,太陽的平均密度大約是每立方公分 1.41 克,而這顆“虛胖”巨星的密度,則只有大約 0.007 克,這個密度,大概就跟地球上空 25 到 30 公里高空的稀薄空氣差不多。
所以說,如果沒有它那高溫與強烈輻射的話,或許人類還真的能穿越這顆星的內(nèi)部也說不定,至少在外層表面,理論上是有可能穿過去的,當(dāng)然,它的核心密度還是稍微高一些。
那么它核心的溫度又是如何呢?
這顆恒星的表面溫度高達 5 萬 5 千開爾文,約是太陽表面溫度的 10 倍,而它的內(nèi)部溫度,更是可能突破數(shù)億開爾文的驚人高溫,正因為這些極端條件,它得以在整個壽命中,持續(xù)不斷地進行劇烈的核聚變反應(yīng)。
而它的亮度,也和溫度一樣,令人瞠目結(jié)舌,R136a1 所釋放出來的光,是太陽的 670 萬倍那么強,如果太陽的位置換成 R136a1,那么即使天空烏云密布,你也會因為那強烈刺眼的光芒,比看到電焊火花還要讓人睜不開眼,根本無法直視天空。
那像這樣罕見的天體,究竟是通過什么樣的方式誕生的呢?
一般的恒星是從氣體和塵埃構(gòu)成的星云當(dāng)中形成的,但 R136a1 卻是在非常特殊的條件下誕生的,因為當(dāng)時的星云質(zhì)量實在太大,最終孕育出一顆質(zhì)量是太陽數(shù)十倍的巨大恒星,這種恒星幾乎在誕生的當(dāng)下,就立刻進入巨星階段,變得非常龐大。
有些理論認(rèn)為,像 R136a1 這種巨星,可能并不是單純從一片分子云當(dāng)中形成的,還可能是由多顆小型恒星受重力作用而集合誕生的結(jié)果,也就是說,原本的那些小恒星彼此融合,最終合體成為一個龐然大物般的天體。
這種合并現(xiàn)象,其實可以在一些年紀(jì)較老的星團中觀察得到,在那些地方,我們可以看到質(zhì)量大約只有太陽的七到八成的小恒星,逐漸合體,形成了一顆巨大的恒星。
而這也剛好解釋了,為什么這些巨星會常常出現(xiàn)在年老的星團當(dāng)中,R136a1 對它周遭的宇宙空間,尤其是蜘蛛星云的環(huán)境,產(chǎn)生了深遠而強烈的影響。
它能夠產(chǎn)生非常強大的電離流,甚至足以改變周圍氣體和塵埃的分布狀態(tài),這些電離流會讓星云中的物質(zhì)發(fā)生電離反應(yīng),形成龐大的帶電粒子云,接著與磁場作用,進一步在星際之間塑造出新的結(jié)構(gòu)。
這樣的交互作用在宇宙中扮演著重要角色,不只影響新恒星或行星的誕生,還有那些參與下一代恒星系統(tǒng)形成的重元素的擴散過程,R136a1 在蜘蛛星云當(dāng)中所帶來的影響,就像是一座宇宙工廠一樣忙碌而壯觀。
在這座工廠里,不但能用舊有的物質(zhì)孕育出新的恒星與行星,也創(chuàng)造出對宇宙生命極其重要的各種元素,像這樣,R136a1 不只是靜靜地閃耀在天空,它其實正積極參與整個宇宙的演化過程,并且深刻地影響著周遭的萬事萬物。
就像人類一樣,體型過于龐大,對壽命來說可不見得是件好事,就拿太陽來說好了,我們每天仰望的那顆熟悉的星星,幸運的是,太陽其實不算什么特殊的恒星,還算是中規(guī)中矩的那一類,從誕生到結(jié)束,太陽的一生大約有一百億年那么長,現(xiàn)在的太陽正處在主序星階段,核心里正在高效率地把氫轉(zhuǎn)換成氦。
這個階段還會持續(xù)大約五十億年,接下來太陽會變成紅巨星,然后轉(zhuǎn)為白矮星,最后脫掉外層,只留下核心,但像 R136a1 這種質(zhì)量極高的巨星,因為核心溫度與壓力都遠遠超過太陽,所以演化速度也快得多。
它們的核聚變反應(yīng)進行得非常迅速,導(dǎo)致氫的儲量會在極短的時間內(nèi)就被耗盡,像 R136a1 這樣,質(zhì)量是太陽 170 到 230 倍的恒星,壽命自然也會大幅縮短,它會在短時間內(nèi)把核心里的氫燃料迅速耗盡,而整個過程只需要兩百萬到三百萬年,時間短得令人驚訝。
接著這顆星會進化成藍色超巨星,然后邁向極超新星等最終階段,這種恒星的壽命極短,往往只有幾百萬年而已,和擁有百億年壽命的太陽相比,完全是天壤之別,換句話說,它的壽命只有太陽的三千分之一左右,因此,在這種星星周圍要發(fā)展出生命或生命演化,幾乎是不可能的事情。
其實,關(guān)于這顆星的最終命運,還有其他不同的假說存在,有些理論認(rèn)為,它可能會以“對不穩(wěn)定型超新星”的形式爆炸,或者甚至不經(jīng)過明顯爆炸就直接崩潰成黑洞,不過,這些差異其實并不會對 R136a1 的壽命本身造成太大影響。
R136a1 最終的結(jié)局,正如它壯觀的個性一樣,也將會是個絢麗無比的終章,一旦它把所有的核燃料都耗盡,就如我們前面提過的那樣,將會變成極超新星,或是普通超新星,如果是前者的話,那將是宇宙中最強等級的毀滅性天文現(xiàn)象之一。
極超新星比起一般的超新星還要猛烈許多,它會將大量物質(zhì)拋射到宇宙中,甚至影響到周邊的恒星與行星,當(dāng)然,即使只是一般的超新星爆炸,也絕對稱不上什么平凡現(xiàn)象,它依然是極為耀眼而猛烈的宇宙大事。
只是,它不像極超新星那樣獨特少見,若是最后直接崩潰成黑洞,那么整個過程會在宇宙間悄然發(fā)生,幾乎不會被發(fā)現(xiàn),但與此同時,一個會不斷吞噬物質(zhì)、永無止境的宇宙怪物,也將誕生于其中,幸好這顆巨星距離地球?qū)嵲谔h了,就算真的爆炸,也不會對人類造成任何傷害。
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