宇宙中最小的恒星有多小?最大的有多大?
对于宇宙中最小的恒星有多小?最大的有多大呢之话题,我个人的观点认为,存在于宇宙之中数之不尽的恒星,其体积和质量的大小都是阶段性状态的体现,是一种相对性由大到小再到大之循环变化的自然表现。为什么会这样说呢?因为:
存在于宇宙之中数之不尽的恒星及其恒星系,都是一个个物质周期循环运动的实体,犹如是宇宙的细胞,都是遵循着物质周期循环运动发展的自然规律,都能实现恒星及其恒星系周期性的循环再生与无限的轮回,共同来充盈着宇宙的无限自然空间,共同来支撑着浩瀚宇宙的永久恒存。
在每个恒星及其恒星系周期循环诞生时的初期,其恒星体积和质量都是呈现出最大的情况,随着时间的推移,恒星持续核聚变燃烧过程,会向本恒星系持续散发出光和热以及庞大数量的尘粒流物质,逐渐消耗着恒星的能量,因而,恒星的体积和质量相对来说会变得越来越少。在每个恒星及其恒星系周期循环运动将要结束时的晚期,其恒星体积和质量都是呈现出最小的情况。在每个恒星系物质周期循环运动结束之时,能将恒星系周期再生的巨大能量回归到残骸的恒星之中,实现恒星能量的总还原,能再现出下一个新周期的新恒星及其恒星系的新轮回。此时的恒星体积和质量都是最大化的体现。
由此可见,恒星体积和质量的大小,并非是一种静态现象,而是一种动态现象,是相对性的和阶段性的并取决于每个恒星及其恒星系物质周期循环运动的不同发展阶段而形成的对比状态。因此,存在于宇宙之中数之不尽的恒星,其体积和质量的大小都是一种阶段性状态的体现,是一种相对性由大到小再到大之循环变化的自然现象。要说宇宙恒星的大小,只是人类一种局限性发现相对的大小,目前科学界还未有一个明确参照的准确数据,按照恒星周期循环诞生的发展规律,恒星周期诞生时其恒星体积和质量是最大化的情况,恒星周期将要结束时其恒星体积和质量是相对最小的现象。
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宇宙中最小的恒星有多小?最大的有多大?
要问地球上的沙子数量多还是宇宙中的恒星数量多?相信大家都会说当然是宇宙中的恒星数量多了。要问宇宙中最小的恒星有多小,最大的恒星有多大?我们只能从我们已经发现的恒星去回答这个问题了。
先说一下最大的恒星吧。如果是体积最大,目前我们已知的体积最大的恒星叫做盾牌座UY。它位于银河系内。盾牌座UY有多大?直径23亿7683万千米。这个数字有多大?如果没有概念的话,那我们把盾牌组UY放到太阳系太阳的位置看看就明白了。距离太阳最近的水星、其次是金星、地球、火星都被盾牌座UY吞没了。这还没完,距离太阳7.8亿公里的木星也被它吞入腹中。土星距离太阳13.5亿千米比盾牌座UY的半径11.88亿千米要大,没有被盾牌座UY吞掉,逃过一劫。这么一比较,盾牌座UY的半径可以延伸到土星轨道附近!盾牌座UY有45亿个太阳大小。
盾牌座UY虽然体积是目前发现的恒星中最大的,但是质量却只有太阳的32倍。盾牌座UY只是虚胖,并不是质量最大的恒星。目前人类发现的质量最大的恒星是R136a1。它位于银河系的卫星星系大麦哲伦星系中,距离地球16万光年。这颗恒星的质量是大约是太阳的265倍。直径是大约是4500万千米。看起来R136a1个头比盾牌座UY小得多了,直径只有盾牌座UY的大约五分之一。同时这颗恒星也是目前已发现的最亮的恒星,亮度是太阳的871万倍!
说完了体积和质量最大的恒星,再看看最小的恒星哪颗。在宇宙当中不乏大质量、大体积的恒星,但是质量和体积最小的恒星在宇宙中屈指可数的。在距离地球40光年的地方科学家发现的这颗恒星被认为是最小的恒星。它的名字是2MASS J05233822-1403022。名字有点长不好记,可以简称为J0523。它恰好于恒星最小质量的临界值上,也就是说它的质量大约是太阳质量的7%~7.7%。换种说法,它的质量是木星的70倍到77倍。如果木星达到这个质量的话也会成为一颗恒星的。恒星J0523虽然质量比木星大许多,但是它的体积却比木星小。因此科学家认为恒星J0523不仅仅是质量最小的恒星同时也是体积最小的恒星。
“宇宙最小恒星”的表面温度非常低,大于只有1800℃,也就和我么冬天取暖烧的煤炭炉子温度差不多。亮度就更低了,只有太阳亮度的八万分之一。
虽然J0523“又暗又冷”,但是它也是和其他的大恒星一样进行着核聚变反应。而且J0523还有一个巨大的优势“耐烧长寿”。前面提到的两个大家伙盾牌座UY和R136a1的生命周期非常的短。盾牌座UY的寿命只有短短的1000万年到5000万年,而且现在它已经进入了老年期,是一颗红超巨星了。R136a1的寿命更短,只有短短的300万年的时间。
而最小恒星J0523目前正处于主序星阶段,再过个几千亿年甚至是上万亿年它还是停留在主序星阶段,继续稳定的燃烧。天知道它会什么熄灭,大家说是不是很恐怖啊?
宇宙中最小的恒星有多小?最大的有多大?
宇宙中最小的恒星有多小?最大的有多大?
非常有趣的一个话题,其实最小的恒星和最大的恒星都是可以查到的,毕竟都是公开的数据,但恒星的质量与体积上限与下限却不容易搜索到,因此我们今天就来科普下恒星最大和最小的原因!
一、最大的恒星和最小的恒星分别是哪颗?
最大的恒星大家都知道是盾牌做的UY,这颗恒星的直径达到了土星轨道附近,各位要知道的是土星在距离太阳9.5天文单位以外,一个天文单位约1.5亿千米,9.5天文单位就是14.25亿千米,也就是说盾牌座的直径达到史无前例的28.5亿千米!
但盾牌座UY就是个虚胖子,质量才太阳的10倍左右,只是内部氦元素的剧烈燃烧而膨胀成了红巨星!最小的恒星是Ogle-tr-122 b,它直径才16.7万千米,比木星的14.3万千米就大了一点点,但它达到了恒星的级别,成功的脱离了褐矮星的行列,进入恒星的下限红矮星!
Ogle-tr-122 b和太阳系的行星大小比较
二、怎么样才能成为一颗恒星?
也许成为一颗恒星是所有天体的梦想,但恒星是由门槛的,要求也很简单,唯一的判定标准是质量!因为要让氢元素聚变必须要有足够的引力坍缩能天体内核温度才可以点燃,否则就是一颗气态巨行星!比如木星就是一颗失败的恒星,它距离最低要求的褐矮星(氢同位素氘聚变)还差12倍本身的质量,但事实上褐矮星并不能达到恒星的序列,至少要达到80-100倍木星质量的氢同位素氕的聚变才是一颗长寿的红矮星!
距离太阳系最近的比邻星就是一颗红矮星,它大约是木星质量的125倍!不要小看它质量小,但它却有一个长达成千上万亿年的寿命,因为质量小于80%太阳质量的红矮星没有辐射层隔离,所有的氢元素都能循环到内核参与核聚变,因此寿命达到了令人乍舌的程度!其实由此可见其他恒星的氢元素是极其浪费的!不过却给了无数行星机会,没有氦元素剧烈燃烧就没有红巨星时代,也不会有超新星爆发时代,更不可能诞生行星乃至发展出生命!
三、恒星的上限在哪里?会存在无限大的恒星吗?
这确实是一个问题,我们观测到的盾牌座UY质量约为太阳的10倍,却膨胀到了土星轨道附近,那么大麦哲伦星系蜘蛛星云R136星团的核心R136a1,这是我们观测到的质量最大的恒星,达到了太阳的256倍,那么它的红巨星时代会不会比整个太阳系还要大?
上图是表现恒星大小与发展演化与寿命的赫罗图,我们可以了解到左上角的超巨星以及蓝特超巨星并不会发展成红巨星,比如R136a1未来的命运将会直接以Ⅱ型或Ⅰb、Ⅰc型超新星爆发结束其短暂的生命!
而这个不经过红巨星阶段的恒星质量下限刚有说是太阳的0.8倍,而上限大约在40倍左右!
因此不可能存在无限大的恒星,但刚我们说的是直径,那么质量的上限在哪里?爱丁顿极限已经给出了恒星质量的上限,因为质量越大的恒星燃烧过程将会越剧烈,相对辐射压也会更高,因此其巨大质量产生的引力将会倍超高的辐射压所抵消,恒星的外围逐渐变得不稳定,比如R136a1正在快速的丢失质量,并且在未来将逐渐萎缩至180-220倍太阳质量!
爱丁顿极限的简单含义是一颗恒星保持稳定燃烧的最大质量,这个极限大约是太阳质量的150倍,因此远超极限的R136a1是基不稳定的!而正在大幅丢失质量也已被观测所证实!
宇宙中最小的恒星有多小?最大的有多大?
恒星,一直以来都是宇宙中的主角。
宇宙中有很多种不同类型的天体,比如恒星、行星、卫星、小行星、彗星、中子星、脉冲星、黑洞、星云等等。
这其中,恒星可以说是宇宙中的一个绝对的“主角”,恒星在宇宙的演化过程中起到了决定性的作用。例如我们的太阳系,如果没有太阳这颗恒星的存在,太阳系也就不会存在,我们的地球也不可能孕育出智慧生命。
要知道,太阳本身单位质量就占据了整个太阳系的 99.86%,可以说整个太阳系都是在太阳的绝对控制之下,一旦太阳出现什么问题,那么太阳系可能也就不复存在了。
宇宙中的其它星系大多也都是这样的结构,只是大多星系都是双恒星或者多恒星的系统,像太阳系这样的单恒星系统,反倒属于少数。大家所熟悉的小说《三体》中的三体文明所在的星系就属于三恒星系统。距离地球最近的恒星比邻星,也属于三合星系统。
可观测宇宙的尺度大概为930亿光年,其中包含着众多的恒星。以我们所处的银河系为例,最少也有2000亿颗恒星,而宇宙中至少有2000亿个类似银行系的星系,那么宇宙中的恒星数量就是4×10²²颗,也就是40万亿亿颗左右。这个数量是极为惊人的。
最小恒星和最大恒星花落谁家呢?最小恒星
目前为止,人类已知的质量最小的恒星叫做“2MASS-J0523-1403”,是一颗红矮星,处于M型主序星阶段。该恒星距离地球大约40光年,在宇宙范围内,算是比较近的距离了。
太阳的直径大约1392000公里,该恒星的直径大约只有太阳的9%左右,也就是125280公里,这个直径甚至都没有木星的直径长,木星的直径也达到了139822公里。这颗恒星的亮度大约只有太阳的八千分之一,表面温度大概在1800摄氏度左右。
虽然这颗恒星的体积不大,但是质量是很高的,大约是木星的77倍。因此也确保了它能够通过引力已发内部的氢核聚变反应。
这颗恒星虽然只是我们能够观察到的最小的恒星,但从理论上来讲,它也应该属于宇宙中最小的那一批恒星中的一员,毕竟它的质量已经处于极限最小值了,要是质量再低一些,它就无法引发核聚变反应了,也就不能够变成恒星了,只能是一颗类似于木星的气态巨行星。
我们的木星如果质量再增加79倍,也是可以变成一颗恒星的,奈何太阳系内部的大部分质量都被太阳吸收占据了,木星也就没机会变成恒星了。
最大恒星
1860年时,科学家就发现了一颗直径大约是太阳1000倍的恒星,并将其命名为“盾牌座UY”,它的体积大约是太阳的50亿倍。如果与地球相比,一个颗盾牌座UY就可以装下65000000亿颗地球。我们可以想象一下这颗恒星是多么的宏伟和庞大。
长久以来,人们也一直都把“盾牌做UY”当做已知最大的恒星。直到最近一段时间,一颗名为“史蒂文森2-18”的恒星横空出世。它是一颗距离我们大约2万光年的恒星,据悉它的体积大约是太阳的100亿倍,也就是说它比“盾牌座UY”还要大出1倍的体积。这颗恒星也是人类目前为止发现的亮度最高的恒星,毕竟他的体积在那里摆着呢。
至于宇宙中有没有比“史蒂文森2-18”更大的恒星,这个确实不好说,我个人认为是很可能存在的,毕竟宇宙太大了,一切皆有可能,具体就有待科学家们不断的探索发现了。
以上个人意见仅供参考。
宇宙中最小的恒星有多小?最大的有多大?
宇宙浩瀚无垠,宇宙中的星球数不胜数,光是银河系中的星球就有数千亿颗,人类探索宇宙的视野有限,我们能够看到的宇宙不及其万分之一,但是哪怕是这么一点比例也够我们观察很久了。
目前为止发现的最大的恒星或许是大犬座VY,它是一颗位于大犬座的超大恒星,距离地球约为3900光年,质量在太阳的20倍,但是直径却达到了太阳的1400倍,可以说是庞然大物了。
但是还有比这更大的,那就是盾牌座UY,其体积远大于大犬座VY,其直径或许达到了太阳的1700倍,当然了这也并不确定,因为盾牌座UY周围布满了气体和尘埃,难以观测到具体的大小。况且盾牌座UY的寿命也是比较短的,体积也在缩小。
大体积的恒星在其寿命将尽的时候,在自身万有引力的作用下会发生塌缩,进而有变成黑洞的可能性,但是对于大犬座VY来说,由于其体积虽然远远大于太阳,但是其密度却不大,所以它也没有成为黑洞的可能性,但是却因为自身体积过大,内部核反应更加频繁,所以寿命也不会很长。一般来说体积非常大的恒星也就是寿命将尽的恒星在红巨星阶段有的状态,太阳将来也会剧烈膨胀,最终形成的红巨星将会把地球也吞噬掉,而太阳的直径也会膨胀两百倍。
已发现的最小的恒星是2MASS J0523-1043,名称有点长。它是一颗红矮星,无论是质量亦或是半径都是恒星中最小的,其位于天兔座,距离地球40光年,其半径仅有5.98万千米,仅为太阳的0.086倍,不足地球的十倍,和土星的大小相当。其实这已经接近恒星质量的下限了,如果质量更小的话,那么它将没有足够的质量来压缩核心,进而产生引发核聚变反应,这样的话就不能称之为恒星了。这颗恒星亮度也是比较暗的,但是有一个好处就是因为质量过小的缘故,这颗恒星的寿命将会很长,太阳的寿命为100亿年,但是这颗小恒星的寿命将会达到上万亿年,或许等到宇宙毁灭的时候它还存在呢。
宇宙中最小的恒星有多小?最大的有多大?
俗话说,没有对比就没有伤害。太阳质量相当于33万个地球,对于生活在地球的我们来说,地球都是何其庞大的,由此太阳甚至不能想象。
我们的太阳属于恒星,恒星数量整个宇宙是无法估量的,单单我们银河系就有1000亿到4000亿颗,太阳只不过是再普通不过的其中一员。
恒星由于是自身产生核聚变的天体,所以再小,质量也必须具备核聚变的条件,这个临界值大约为木星质量75倍。也就是说一个星体最少都要达到这个质量,才具备聚变条件。太大也不行,质量太大,恒星剧烈的核聚变会使自身不稳定。
目前,观测到的最小恒星是2014年科学家在距离地球40.3光年的天兔座发现的一颗红矮星,被命名为J0523。这颗红矮星小到什么程度呢?直径只有12.5万千米,相对而言,我们的木星直径14.3万千米,甚至比木星还小。但质量是木星77倍。
它的亮度仅有太阳的1/8000,表面温度只有大约1800℃,要看它必须借助相当精密的天文望远镜才能看到。夜空中,我们肉眼能够看到的星星(恒星),哪怕最微弱的一颗,亮度也有它百万倍。它可以说是名符其实最小的,刚过恒星临界值。
要说最大,质量最大为麦哲伦星系蜘蛛星云的R136a1。估计它的质量在265-315倍太阳质量 。它的亮度亮度是太阳的871万倍。很难想象它竟然有如此大的质量,超乎想象。要知道,这颗恒星推翻了以前科学界普遍认为恒星极限不会超过200倍太阳质量的结论。因为恒星如果太大自身很难保持稳定。
体积最大的当属著名的盾牌座uy。这是一个名符其实的巨无霸。距离地球5100光年的盾牌座。直径达23.77亿公里。最少都是太阳的1400多倍。
其规模是如此之大,如果将盾牌座UY取代太阳放在太阳系的中心,包括别说地球,木星都将不复存在。因为它的直径连大到木星轨道都不够放。以光速环绕这颗恒星的赤道一周需时9小时以上,而光环绕太阳赤道一周仅需时14.5秒。体积可以容纳45亿个太阳进去。
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