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[杂谈] 宇宙中一些规律限制了恒星的最大和最小 这就是规矩和方圆

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发表于 2022-11-12 23:46 | 显示全部楼层 |阅读模式

宇宙中一些规律限制了恒星的最大和最小 这就是规矩和方圆-1.jpg

银河系是我们太阳系的母星系,由1000亿~4000亿颗恒星组成。我们太阳系的主宰老大~太阳,是银河系中一颗中小型的恒星,叫黄矮星,直径为139.2万公里,质量为1.9891x10^30公斤。

恒星是宇宙中能自身发光发热的天体,是由引力凝聚在一起的一颗球型发光等离子体。恒星之所以发光发热,是基于其中心巨大的引力压力激发了核聚变,爆发出巨大的能量来抵抗压力,使恒星处于一段时间的稳定状态,这个阶段就是恒星的主序星阶段。

宇宙中一些规律限制了恒星的最大和最小 这就是规矩和方圆-2.jpg

因此最小的恒星就是太阳质量7~8%的恒星,这种恒星光谱为M型,叫红矮星,表面温度在2000度到5000度。

剑桥大学一个研究小组发现一颗名叫EBLM J0555-57Ab恒星,曾经认为是有史以来最小的一颗恒星,半径只有木星的84%,质量却有木星的81倍,刚刚达到最小恒星理论值多一点点,为0.081个太阳质量。

但这个发现被一颗叫做2MASS J05233822-1403022(J0523)的恒星打破了,这颗恒星只有太阳质量的7.21%,是木星质量的77倍,是一颗距离地球40光年的M型光谱的红矮星,直径比木星还小,表面温度只有1800度。

这个发现打破了原定的恒星质量必须达到8%太阳质量的界限,也打破了红矮星表面温度在2000度以上的界限。因此现在科学界认为,恒星的质量的下限为太阳质量的7.21%,木星质量的77倍。

宇宙中一些规律限制了恒星的最大和最小 这就是规矩和方圆-3.jpg

我们人类把太阳质量当作宇宙中衡量恒星质量的一个标尺。

目前已知的最大质量恒星是R136a1,是一颗伪沃尔夫-拉叶星,这颗恒星位于大麦哲伦星系的蜘蛛星云中,距离我们16万多光年,因此它不是银河系里的恒星。这颗恒星的质量达到太阳质量的265倍,其亮度是太阳亮度的871万倍。

目前已知最大体积的恒星是盾牌座UY,是一颗红超巨星,距离地球约9500光年,是银河系里的恒星,其质量为太阳的32倍,半径却是太阳的1700多倍,可以装下近50亿颗太阳。这颗星的亮度为太阳的34万倍。

恒星质量是有上限的,越大的质量由于其中心核聚变速度越快,物质消耗越快,寿命就越短。最大的恒星质量才几百万年。

埃丁顿极限理论认为,恒星质量超过太阳50倍,就不可能稳定,中心的过度辐射压力与引力难以平衡,外围的物质很难靠中心的引力来拉住,就导致质量的不断损失。而且这种不平衡会导致恒星不断的变化,成为一个变星。

R136a1自从形成以来就在不断的损失质量,近百万年来,已经损失了不少于50倍太阳质量,与太阳相比,损失的速度超过10亿倍。这颗恒星的寿命只有300万年,现在已经170万岁了,还过130万年就要寿终正寝,发生超新星大爆发,抛去大部分物质,中心收缩为一个黑洞。

而盾牌座UY虽然质量不是很大,但由于其体积澎胀得厉害,所以是一颗变星,光变周期为740天。其寿命约有1000万~5000万年,只有太阳寿命的几百分之一。

宇宙中一些规律限制了恒星的最大和最小 这就是规矩和方圆-4.jpg

太阳现在的年龄在50亿岁左右,还有50亿年的主序星寿命。寿命最长的红矮星可以达到万亿年,因此是一种以宇宙同寿的恒星。

太阳只是银河系里数千亿颗恒星的一员。

科学界估计,宇宙中有几万到10万亿个星系,一个星系的恒星都有千亿颗,所以宇宙恒星太多太多了,无法数清。但这些可见物质只占有宇宙质量的4.9%,有95.1%的质量是看不见的暗物质和暗能量组成。

以上只是科学界现在对宇宙已经得到的一些认知,人类对宇宙的认识还会不断的发现和深化,是一个永无止境的过程。

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