已知最大的恒星比太阳大100亿倍,那最小的恒星有多小?
简介:太阳的直径约为139.2万公里,相对于直径仅仅只有1万多公里的地球,太阳无疑是一个异常庞大的存在,然而在银河系中的众多恒星之中,太阳的体积其实也不算大,而与已知最大的恒星相比,太阳更是渺小得不值一提。 已知最大的恒星是一颗被天文学家命名为史蒂文森2-18(Stephenson 2-18)的红特超巨星,这颗庞大的恒星距离我们大约2万光年,在天空中位于盾牌座
太阳的直径约为139.2万公里,相对于直径仅仅只有1万多公里的地球,太阳无疑是一个异常庞大的存在,然而在银河系中的众多恒星之中,太阳的体积其实也不算大,而与已知最大的恒星相比,太阳更是渺小得不值一提。
已知最大的恒星是一颗被天文学家命名为史蒂文森2-18(Stephenson 2-18)的红特超巨星,这颗庞大的恒星距离我们大约2万光年,在天空中位于盾牌座,观测数据表明,这颗恒星的半径大约是太阳的2158倍,其体积比太阳大100亿倍。
这是什么概念呢?这样说吧,如果把史蒂文森2-18放在太阳的位置上,那这颗恒星的表面就将会超过土星的公转轨道。
(↑太阳和史蒂文森2-18的大致比例)值得一提的是,虽然史蒂文森2-18的体积大得离谱,但是它的质量却比想象中要低得多,观测数据表明,其质量大约只有太阳质量的12到16倍,也就是说,史蒂文森2-18的密度最高也就只有太阳的0.0000000016倍。
实际上,太阳的体积其实也不算小,宇宙中比太阳更小的恒星多得是,那么已知最小的恒星有多小呢?说出来你可能不信,因为它的体积还没有木星大。
这颗恒星是一颗被天文学家命名为EBLM J0555-57Ab的红矮星,它在天空中位于绘架座,与我们的距离大约为600光年,它属于一个三合星系统,是该系统内三颗恒星中体积最小、也是最暗淡的一颗。
观测数据表明,EBLM J0555-57Ab的半径约为6万公里,比土星略大一点,但没有木星大,其体积大约只有木星的84%,在已知的所有恒星之中,它的体积是最小的。
那么问题就来了,这颗比木星还要小的星球,为什么会是一颗恒星呢?其实这是可以解释的。
在自身重力的作用下,宇宙中的任何一颗星球都会具备向内坍缩的趋势,这也被称为引力坍缩,对于质量较小的星球而言,仅凭物质之间的电磁力就可以抵挡住自身重力,但当星球质量达到一定程度时,物质之间的电磁力就无能为力了,于是星球就会开始坍缩。
随着坍缩过程的持续,星球内部的温度和压强也会越来越高,当达到一定程度时,星球核心的氢元素就会发生核聚变,进而释放出大量的能量。
为什么是氢元素呢?这是因为氢元素是宇宙中结构最简单、丰度最高的元素,同时也是启动核聚变条件最低的元素,所以当一颗星球足够大时,总是会有大量的氢,而其核心启动的核聚变反应,也总是从氢元素开始。
核聚变释放的能量除了能让这颗星球发光发热之外,还会形成一种向外的辐射压,进而抵挡住引力坍缩,使星球可以保持一个稳定的体积,于是一颗闪亮的恒星就诞生了。
由此可见,一颗星球的体积与它的质量并不是成比例关系,当一颗星球的质量达到了一定的程度,它的体积反而会因为引力坍缩而变得更小,并且还有可能演化成一颗恒星,那这个一定的程度是多少呢?天文学家给出的答案是:太阳质量的8%左右。
(↑太阳、EBLM J0555-57Ab、木星的大致比例)实际上,虽然EBLM J0555-57Ab的体积没有木星大,但它的质量高达1.611 x 10^29千克,这大概是木星质量的85倍,太阳质量的8.1%,也就是说,它的质量可以说是刚好达到了成为恒星的最低标准,正因为如此,它也成为了已知最小的恒星。
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