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已知蕞小的恒星有多小?天文學(xué)家_還沒(méi)有木星大

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2023-02-25 15:18:26    作者:葉永宏    瀏覽次數(shù):63
導(dǎo)讀

太陽(yáng)的直徑約為139.2萬(wàn)公里,相對(duì)于直徑僅僅只有1萬(wàn)多公里的地球,太陽(yáng)無(wú)疑是一個(gè)異常龐大的存在,然而在銀河系中的眾多恒星之中,太陽(yáng)的體積其實(shí)也不算大,而與已知最大的恒星相比,太陽(yáng)更是渺小得不值一提。已知最

太陽(yáng)的直徑約為139.2萬(wàn)公里,相對(duì)于直徑僅僅只有1萬(wàn)多公里的地球,太陽(yáng)無(wú)疑是一個(gè)異常龐大的存在,然而在銀河系中的眾多恒星之中,太陽(yáng)的體積其實(shí)也不算大,而與已知最大的恒星相比,太陽(yáng)更是渺小得不值一提。

已知最大的恒星是一顆被天文學(xué)家命名為“史蒂文森2-18”(Stephenson 2-18)的紅特超巨星,這顆龐大的恒星距離我們大約2萬(wàn)光年,在天空中位于“盾牌座”,觀測(cè)數(shù)據(jù)表明,這顆恒星的半徑大約是太陽(yáng)的2158倍,其體積比太陽(yáng)大100億倍。

這是什么概念呢?這樣說(shuō)吧,如果把“史蒂文森2-18”放在太陽(yáng)的位置上,那這顆恒星的表面就將會(huì)超過(guò)土星的公轉(zhuǎn)軌道。

(↑太陽(yáng)和“史蒂文森2-18”的大致比例)

值得一提的是,雖然“史蒂文森2-18”的體積大得離譜,但是它的質(zhì)量卻比想象中要低得多,觀測(cè)數(shù)據(jù)表明,其質(zhì)量大約只有太陽(yáng)質(zhì)量的12到16倍,也就是說(shuō),“史蒂文森2-18”的密度最高也就只有太陽(yáng)的0.0000000016倍。

實(shí)際上,太陽(yáng)的體積其實(shí)也不算小,宇宙中比太陽(yáng)更小的恒星多得是,那么已知最小的恒星有多小呢?說(shuō)出來(lái)你可能不信,因?yàn)樗捏w積還沒(méi)有木星大。

這顆恒星是一顆被天文學(xué)家命名為“EBLM J0555-57Ab”的紅矮星,它在天空中位于“繪架座”,與我們的距離大約為600光年,它屬于一個(gè)三合星系統(tǒng),是該系統(tǒng)內(nèi)三顆恒星中體積最小、也是最暗淡的一顆。

觀測(cè)數(shù)據(jù)表明,“EBLM J0555-57Ab”的半徑約為6萬(wàn)公里,比土星略大一點(diǎn),但沒(méi)有木星大,其體積大約只有木星的84%,在已知的所有恒星之中,它的體積是最小的。

那么問(wèn)題就來(lái)了,這顆比木星還要小的星球,為什么會(huì)是一顆恒星呢?其實(shí)這是可以解釋的。

在自身重力的作用下,宇宙中的任何一顆星球都會(huì)具備向內(nèi)坍縮的趨勢(shì),這也被稱為“引力坍縮”,對(duì)于質(zhì)量較小的星球而言,僅憑物質(zhì)之間的電磁力就可以抵擋住自身重力,但當(dāng)星球質(zhì)量達(dá)到一定程度時(shí),物質(zhì)之間的電磁力就無(wú)能為力了,于是星球就會(huì)開(kāi)始坍縮。

隨著坍縮過(guò)程的持續(xù),星球內(nèi)部的溫度和壓強(qiáng)也會(huì)越來(lái)越高,當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí),星球核心的氫元素就會(huì)發(fā)生核聚變,進(jìn)而釋放出大量的能量。

為什么是氫元素呢?這是因?yàn)闅湓厥怯钪嬷薪Y(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單、豐度最高的元素,同時(shí)也是啟動(dòng)核聚變條件最低的元素,所以當(dāng)一顆星球足夠大時(shí),總是會(huì)有大量的氫,而其核心啟動(dòng)的核聚變反應(yīng),也總是從氫元素開(kāi)始。

核聚變釋放的能量除了能讓這顆星球發(fā)光發(fā)熱之外,還會(huì)形成一種向外的“輻射壓”,進(jìn)而抵擋住“引力坍縮”,使星球可以保持一個(gè)穩(wěn)定的體積,于是一顆閃亮的恒星就誕生了。

由此可見(jiàn),一顆星球的體積與它的質(zhì)量并不是成比例關(guān)系,當(dāng)一顆星球的質(zhì)量達(dá)到了一定的程度,它的體積反而會(huì)因?yàn)椤耙μs”而變得更小,并且還有可能演化成一顆恒星,那這個(gè)“一定的程度”是多少呢?天文學(xué)家給出的答案是:太陽(yáng)質(zhì)量的8%左右。

(↑太陽(yáng)、“EBLM J0555-57Ab”、木星的大致比例)

實(shí)際上,雖然“EBLM J0555-57Ab”的體積沒(méi)有木星大,但它的質(zhì)量高達(dá)1.611 x 10^29千克,這大概是木星質(zhì)量的85倍,太陽(yáng)質(zhì)量的8.1%,也就是說(shuō),它的質(zhì)量可以說(shuō)是剛好達(dá)到了成為恒星的最低標(biāo)準(zhǔn),正因?yàn)槿绱?,它也成為了已知最小的恒星?/p>

好了,今天我們就先講到這里,歡迎大家關(guān)注我們,我們下次再見(jiàn)。

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(文/葉永宏)
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