宇宙中体积最大和质量最大的两颗恒星,它们的结局有什么不同?

  • 小编 发布于 2019-11-21 08:27:32
  • 栏目:科技
  • 来源:魅力科学君
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当我们在了解某一类事物的时候,通常都会将它们进行一个排名,并且我们总是会对排在第一位的非常感兴趣。在宇宙中,恒星可以说是很常见的天体了,按照惯例,我们当然要给它们来排个名次了。根据相关数据,我们知道了在已知的恒星中,盾牌座UY体积最大,R136a1质量最大。

宇宙中体积最大和质量最大的两颗恒星,它们的结局有什么不同?

科学家告诉我们,恒星的发光发热并不是永恒的,实际上它们的随时都在自我消耗,总的来讲,一颗恒星必定会在某一个时刻、以某一种方式走向生命的终结。那么上述的这两颗恒星的结局是什么呢?下面我们就来分别讲一下,宇宙中体积最大和质量最大的两颗恒星,它们的结局有什么不同。

盾牌座UY

宇宙中体积最大和质量最大的两颗恒星,它们的结局有什么不同?

作为已知宇宙中体积最大的恒星,盾牌座UY的半径高达太阳的1700倍以上,其庞大的体积可以装下45亿个太阳。这是什么概念呢?假如将盾牌座UY放在太阳的位置上,那么木星轨道以内的所有空间都装不下它,它的表面将一直延伸到土星轨道的附近!

相对巨大的体积而言,盾牌座UY的质量可以说是小得离谱,仅仅只有太阳质量的10倍左右。目前盾牌座UY现在正处于红巨星阶段,这也是恒星演化的最后阶段,由于质量相对较小,它的结局也基本上没有什么变数。

宇宙中体积最大和质量最大的两颗恒星,它们的结局有什么不同?

科学家推测,在几百万年之内,这颗已知宇宙中的体积最大的恒星就会发生超新星爆发,并以这种壮丽的方式结束自己的一生。

R136a1

质量越大的恒星,其内部的核反应就越激烈,当一颗恒星的质量超过了一个临界值时,它内部核反应所产生的辐射压就会超过自身重力,在这种情况下,恒星外围的物质就会被辐射压造成的恒星风剥离出去。这就说明了,宇宙中恒星的质量是不可能无限增加的,它必定有一个上限,这个上限就被称之为“爱丁顿极限”。

宇宙中体积最大和质量最大的两颗恒星,它们的结局有什么不同?

根据计算,科学家认为“爱丁顿极限”应该是太阳质量的150-200倍,然而R136a1的发现却让科学家们的眼镜碎了一地,因为这颗恒星的质量远远超出了“爱丁顿极限”的理论值,达到了太阳质量的265至315倍!对此,科学家只能解释,这颗恒星是由两个或者更多的恒星合并而成。

由于R136a1的情况非常特殊,目前并没有与之相似的恒星来加以对比,所以科学家很难准确地推测出R136a1的结局,只是提出了三种可能性。

1、超新星爆发

该观点认为,虽然R136a1现在的质量非常大,但是由于它内部的核反应非常激烈,这会造成它自身质量的快速流失。这个过程将一直持续到R136a1达到一个稳定的状态,这时它就转变成了一颗普通的大质量恒星。

宇宙中体积最大和质量最大的两颗恒星,它们的结局有什么不同?

如果真是这样,那么接下来要发生的事就很简单了,R136a1会“规规矩矩”地发生超新星爆发,然后视情况演化成中子星或者黑洞。

2、不稳定对超新星

在很高的温度和压强的环境中,核聚变所产生的伽马射线,会在原子核附近转变成正负电子对。值得注意的是,这是一个吸收能量的过程。

宇宙中体积最大和质量最大的两颗恒星,它们的结局有什么不同?

我们已经知道,恒星的质量越大,其内部的核反应就越激烈,相应的温度和压强也就越高。由于R136a1的质量非常大,在合适的情况下,它的内部就很可能会发生上述的伽马射线转变成正负电子对的现象。

很显然,这会大幅降低恒星内部的辐射压力,而引起的后果就是,恒星的内核会瞬间崩溃,同时其内部的温度也会迅速升高,从而造成恒星内部的核原料快速“燃烧”,并在很短的时间内(几秒钟)释放出难以想象的能量。

宇宙中体积最大和质量最大的两颗恒星,它们的结局有什么不同?

当这样的情形发生,R136a1将会被炸得粉身碎骨,在爆炸之后,它的残骸不会形成中子星,更不会形成黑洞,除了一大团星云之外,什么都没有。

3、直接坍塌成黑洞

研究表明,如果伽马射线具备了极高的能量,那么它就可以从原子核里轰出质子或者中子,与此同时,这个被轰击的原子核会立刻进入受激态,然后迅速衰变成多个子核,这个过程被称之为“光致蜕变”。我们可以看到,这是一个与核聚变相反的过程,也就是说,它也是吸收能量的。

宇宙中体积最大和质量最大的两颗恒星,它们的结局有什么不同?

当R136a1演化到生命末期,并且开始坍塌的时候,如果它的质量还有太阳的250倍以上,其内部就会发生“光致蜕变”,从而吸收掉大量的能量。

这会导致R136a1核心发生不可阻止的连续坍塌,并最终形成一个黑洞(这个过程中没有超新星爆发)。在这之后,136a1的外围物质围绕着这个黑洞形成一个吸积盘,它们中的一部分有可能会被黑洞抛离出去,形成一股强大的黑洞喷流。

宇宙中体积最大和质量最大的两颗恒星,它们的结局有什么不同?


不得不说,R136a1不愧是已知宇宙中质量最大的恒星,即使走到了生命的最后,它也可以表现得如此的精彩。

好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见`

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