大犬座VY(位于大犬座的红色特超巨星)

2023-11-27 27阅读

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大犬座VY

位于大犬座的红色特超巨星

大犬座VY星(VYCanisMajoris,VYCMa)是一颗位于大犬座的红色特超巨星,距离地球约3900光年,视星等7.95。据新的观测,该星质量和半径比原先估计的要小得多。其质量约为17-25倍太阳质量,半径约为1420倍太阳半径,如果把大犬座VY置于太阳的位置,它的边缘将超过土星轨道。大犬座VY不仅巨大,光度也有太阳的30万倍之多,因此被归为特超巨星。它和其它大部分出现在联星或多重星系统中的特超巨星不同的是,它是单一恒星。大犬座VY同时也是变光周期约2000日的半规则变星。平均密度是5~10Mg/m。虽然它的体积是太阳的30亿倍左右,但质量只是太阳的20倍左右。大犬座VY现已不是最大星体,已知最大的星体是R136A1。

中文名 大犬座VY
外文名 VY Canis Majoris
别名 VY CMa
分类 红特超巨星
发现者 杰罗姆·拉朗德
发现时间
178

质量
3490

平均密度 5~10 mg/m3
表面温度
视星等 7.95

简介

大小:作为红特超巨星的一种,大犬座VY是非常大的,首先是质量,它是平均质量为太阳的17倍;其次是半径,它是太阳半径的1420倍,体积约为太阳的28.6亿倍,是宇宙已知第七大恒星,位列银河系十大恒星排行榜第二位。

温度:根据科学探测,大犬座VY温度为3490±90K(表面温度),换算成摄氏度的话,大犬座VY表面温度为3400-3580℃,比人马座kw表面温度3264要大,但比起太阳表面温度5500℃显然要小。

恒星性质

大犬座VY首次观测纪录是1801年3月7日法国天文学家杰罗姆·拉朗德将它以一颗视星等7等恒星记录在他的星表中。之后在19世纪研究其光度时认为它的星等在1850年开始下降。

自1847年开始已知大犬座VY是一颗深红色恒星。19世纪的观测发现大犬座VY有至少六个明亮的分离区域,因此认为它可能是一个多重星。今日我们知道这些明亮区域其实是大犬座VY周围云气的明亮部分。1957年的光学观测和1998年的高分辨率观测都确认大犬座VY没有伴星。

大犬座VY是一颗高光度的M型恒星,表面有效温度约3400K,在赫罗图位于右上角,因此它成为超巨星的过程被认为是相当复杂。而它可能原本是O型主序星,质量是35到40M☉(太阳质量)。

大犬座VY和黑洞

距离测量

恒星距离可以使用地球绕太阳公转时产生的视差量测。但是大犬座VY的视差过小,且误差过大而无法使用此法。

1976年查尔斯·拉达(CharlesJ.Lada)和马克·里德(MarkJ.Reid)在大犬座VY东方15角分处发现了一个分子云。该分子云的边缘有一个明亮的环,在环处有明显的一氧化碳谱线强度大幅下降,且CO谱线强度上升状况被观测到,这两个状况可能分别代表分子的破坏和环与分子云之间有加热现象。拉达和里德假设分子云和地球的距离与疏散星团NGC2362和地球的距离相同,因此星团中的恒星将环中的分子电离了。NGC2362和地球的距离以颜色-星等图判定是1500±500秒差距。

大犬座VY位于环的一角,因此它可能和分子云有关联。此外,分子云的速度非常接近大犬座VY的径向速度。这近一步显示大犬座VY和分子云以及星团NGC2362相关,这意味着大犬座VY的距离也是1500秒差距。

星体发现

大犬座VY首次观测纪录是1801年3月7日法国天文学家杰罗姆·拉朗德将它以一颗视星等7等恒星记录在他的星表中。之后在19世纪研究其光度时认为它的星等在1850年开始下降。

自1847年开始已知大犬座VY是一颗深红色恒星。19世纪的观测发现大犬座VY有至少六个明亮的分离区域,因此认为它可能是一个多重星。今日我们知道这些明亮区域其实是大犬座VY周围云气的明亮部分。1957年的光学观测和1998年的高分辨率观测都确认大犬座VY没有伴星。

大犬座VY是一颗高光度的M型恒星,表面有效温度约3400K,在赫罗图位于右上角,因此它成为超巨星的过程被认为是相当复杂。而它可能原本是O型主序星,质量是80120到40☉。

体积

明尼苏达大学教授萝勃塔·韩福瑞(RobertaM.Humphreys)预测大犬座VYCMa的直径大约是1800-2100倍太阳半径。如果将大犬座VY放在太阳系中心,它的直径超过到土星轨道(约10天文单位)。光绕行它一周的时间要8.5小时,而光绕行太阳一周时间为14.5秒。但是随着观测的深入,该星的直径被重新测量,目前估计的大小为1420个太阳直径。

根据球的立体公式,它的体积是太阳体积的58.32亿--92.91亿倍。如果地球是一个直径1厘米球体,太阳就是一个直径为109厘米的球体,照以上比例换算大犬座VY预测最大直径大约是2.3公里。

目前大犬座VY是人类已知体积最大的恒星之一。假如你坐在一架时速900千米/小时的客机上,绕大犬座VY一圈的话,需要飞行900年。可以轻松装进30亿颗左右的太阳。

大犬座VY与太阳比较大小

左侧几乎看不到的那个黄点就是人类世界中占绝对统治地位,纵横达130万公里的我们的太阳!这颗红特超巨星体积虽然达太阳的30亿倍,但太阳的质量并不如图显得那样渺小,大致是大犬座VY的20分之一,也就是说我们的太阳在恒星中其实是算中等质量。

如果把大犬组VY星放到太阳的位置上,它就会把水星金星地球火星木星所在位置全部复盖在灼热的日冕下,在步步紧逼土星,最后把土星的光环蒸发,并最终停留在土星面前。

光度

2006年萝勃塔·韩福瑞以大犬座VY的光谱能量分布距离计算它的光度。因为大多数辐射都被恒星周围云气中的尘埃阻挡,韩福瑞的积分计算中把通过整个云气的总辐射计算进去,结果是它的光度为4.3×10^5L☉。但是最新观测出该星的距离比原先估计的要近1000光年,所以它的光度也随之下调,估算为太阳的30万倍。

争议

天文学界对大犬座VY的大小有很大的争议,一种观点认为,这颗星是一个巨大明亮的红色特超巨星,直径至少为太阳的1420倍。而另一种观点认为,它只是一个普通的红巨星,直径只有太阳的600倍。

大犬座VY爆发时喷出大量气体。

除了体积以外,大犬座VY的光度也是争议论点。韩福瑞认为可见光测光是不够的,因为恒星周围的尘埃会使可见光波长变长而变成红外线。

大犬座VY也出现了如何界定这类巨大恒星“表面”(以及半径)的问题。它的平均密度是0.000005到0.000010kg/m,少于地球海平面大气密度千分之一。因为恒星密度会随深度变化(进行核融合的核心密度必须极高),因此恒星表面的密度比经由恒星质量和体积计算出的密度(质量除以体积,球体体积公式是4πR^3/3,其中π是圆周率,R是半径)甚至是地球高层大气的密度要低。这代表了在技术上确定恒星半径的两难状况。例如像蟹状星云这样的超新星遗迹就有一个极高密度的“核心”(中子星)和周围广达11光年的“大气层”;而太阳的半径界定从未将日冕计算进去。这里更大的问题是太阳的日冕温度和密度都比大犬座VY的“表面”来得高。而至今尚未建立一个恒星喷发层是否属于恒星半径范围的分界线。

预期寿命

科学家发现大犬座VY是个臃肿的红超巨星,目前已经失去了大量的质量,每年丢失的质量相当于30个地球,自身质量接近太阳的40倍左右。这个宇宙中的庞然大物已经进入了生命的末期,接近其恒星寿命最后阶段。在这个过程中会迅速向外膨胀,导致脱落大量的质量进入太空中。大犬座VY这个宇宙中的庞然大物已经进入了生命的末期,接近其恒星寿命最后阶段。

欧洲南方天文台VLT望远镜的科学家对大犬座VY进行了跟踪,发现其周围布满了丢失质量的物质,尘埃云和气体云离散分布在周围,最终大犬座VY会以一次大爆炸结束生涯。台湾中央研究院天文研究所和天体物理学专家指出,红超巨星的一生是短暂的,当它们接近生命的最后时期,会大量失去质量。在过去,我们已经发现超巨星的奥秘,主要为理论上的推演,对大犬座VY的研究有助于我们了解此类恒星的死亡过程。

大犬座VY可能在未来数十万年内爆发,这一幕是惊人的,由于其距离我们较远,地球不会受到干扰。但闪光会如满月般明亮,整个星系都会看到它的爆发。

参考资料

1.大犬座VY有多大,大犬座VY与盾牌座uy谁大/后者更大·探秘志

2.大犬座VY红超巨星已经失去了大量的质量·腾讯

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