質量是太陽三百倍,光度八百萬倍的R136a1,如果在4光年外會怎樣?

2021-01-19 星辰大海路上的種花家

大麥哲倫星系蜘蛛星雲中的R136a1有一個如雷貫耳的稱號：已知質量最高的恆星，這是一顆超出了愛丁頓極限的恆星，從理論上來看它就不應該存在，但它不僅誕生了，而且正在劇烈的放出光芒！

關於宇宙中質量最高的恆星R136a1

大麥哲倫星系的蜘蛛星雲是一個產出大質量恆星的風水寶地，R136a星團中的1、2、3都在這裡，每一顆都是超過愛丁頓極限、太陽150倍質量以上的恆星！

蜘蛛星雲放大至R136a超星團，R136a1、R136a2和R136a3位於右下方

R136a1是英國謝菲爾德大學的天文物理學教授保羅·克勞瑟的研究小組在2010年7月發布的，他們利用歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡VLT和哈勃空間望遠鏡的資料，通過全像的斑點幹涉測量解析發現了R136a這個高密度的星團，這些恆星表面溫度高達40000K，是太陽的7倍以上！

中心R136a1和其附近的恆星

而R136a1的溫度則超過了50000K，經過測量它的質量大約為太陽的265倍，大小則是太陽的35倍，光度這超過了太陽的870萬倍，但根據其當前丟失物質的速度計算，在它誕生初期，質量可能高達太陽的320倍以上。

關於愛丁頓極限

恆星和行星都是靜力平衡的天體，但與恆星不一樣的是，恆星的內核存在核聚變，其強大的能量釋放會產生向外的輻射壓，以支撐恆星不坍縮，這就是主序階段的恆星穩定燃燒的原因，到了紅巨星階段就是輻射壓超過了引力坍縮，恆星逐漸膨脹，而超新星爆發則是內核發展了鐵核，內核失去了輻射壓，外殼坍縮撞擊內核，引發超新星爆發！

所以穩定的輻射壓很重要，但它與恆星的質量相關，質量越高，內核的引力坍縮致溫度也就越高，核聚變燃燒也就越劇烈，即使在主序星階段，內核也開始蠢蠢欲動，恆星表面物質將被超強的恆星風帶離恆星，造成大量物質丟失！

因此恆星的質量極限大約在150個太陽質量，這就是英國物理學家愛丁頓名字命名的愛丁頓光度極限，超過則輻射壓會引起物質大量丟失，自然狀態下，150倍太陽質量以上的恆星是不可能產生的，這是恆星的發光機制決定的，其實如果不發光，那麼質量更小，天體超過奧本海默極限的3.2倍太陽質量，就坍縮成黑洞了！

為什麼R136a1還會存在？

天文學家猜測，它可能是多顆恆星合併而成的，這和R136a高密度星團有關係，一般在原始星雲中誕生雙星和多星期是非常普遍，反而像太陽那樣的恆星卻很少見，因此這就有了合併產生R136a1這顆超級恆星的機會！

看來是作弊產生的，不過存在即合理，也確實大大拓寬了天文學家的視野，原本他們一直認為超過150倍太陽質量的恆星是不存在的！

假如R136a1在比鄰星位置，地球會怎麼樣？

那麼亮的R136a1，按理應該很容易找到才對，為什麼從來沒聽說過有那麼亮的恆星？其實大麥哲倫星系距離我們至少有16.5萬光年，因此像R136a1那麼亮的恆星，看起來的只有12.77等，肉眼能極限看到6等，這個12.77比肉眼能看要暗500多倍！

假如將R136a1放到比鄰星，地球上會變怎麼樣？

地球會變成咋樣，算算就知道了，第一個影響是，它會變多亮？根據絕對星等公式換算下即可

視星等和絕對星等換算

經過計算，R136a1在比鄰星的位置時星等約為-12.65等，這個大約是滿月的亮度略低，但它要比滿月刺眼得多，因為這是一個點光源，而滿月則是面光源。

另一個問題則是，它的引力會影響地球嗎？其實根據希爾球就可以知道，地球並不會受到四光年外的R136a1引力影響，因為它對地球的影響只有太陽的兩億分之一，所以各位還是沒法洗洗睡，因為R136a1如果在4光年外超新星爆發，那就不得了了！

R136a1超新星爆發有多厲害？

R136a1的未來是極超新星，能量超過普通超新星爆發的100倍以上，核心將坍縮成黑洞，或者R136a1發展成不穩定對超新星，那麼連黑洞都沒有，265倍太陽質量的恆星將徹底在超新星爆發中飛散！4光年外星雲擴散物質對太陽系的直接衝擊比較難評估，但爆發的光輻射和伽馬射線輻射，將會讓地球徹底毀滅！

一般認為100光年內的超新星爆發的伽瑪射線即可滅絕地球生命，如果在4光年外爆發，那麼地球將遭受全波段輻射，估計能燒焦地球好幾次，甚至連伽馬射線破壞DNA都不用考慮了，因為地球已經被燒焦了！

所以把R136a1搬過來絕對不是一件好事！

最右側為盾牌座UY

最後提醒下，盾牌座UY只是已知最大（直徑大約和土星軌道直徑差不多），不過它質量只有太陽的7-10倍，而R136a1卻是其巨大質量，直徑並不大！

相關焦點

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    在目前已知的恆星中，R136a1是質量最大的恆星，它的質量高達太陽315倍。如果R136a1位於距地球4光年的地方，我們會看到怎樣的景象？R136a1的引力會對地球造成影響嗎？R136a1形成於大約150萬年前，目前處在主序階段，正在進行氫到氦的核聚變反應。然而，R136a1就像太陽一樣已經「年過半百」，它的壽命僅為300萬年。
  • 恆星大小是否有限制,頂級能到多大,可以直徑超過一光年嗎?
    隨著對宇宙恆星觀測的深入，發現宇宙中存在不少大於太陽質量150倍的恆星。不過這些恆星都處於不穩定狀態，外圍物質不斷逃逸，驗證了恆星質量的確存在一個「愛丁頓極限」。迄今發現最大質量的恆星是r136a1，其質量達到太陽的265倍~315倍，這說明宇宙中最大質量恆星可以達到300個太陽質量。
  • 假如把最大質量恆星R136a1放到比鄰星的位置,地球會怎樣?
    關於R136a1的有關特徵大麥哲倫星系和小麥哲倫星系是我們銀河系的兩個伴星系，它們以距離銀河系非常近的距離共同和銀河系一起圍繞著一個巨引源運行，其中大麥哲倫星系距離地球16萬光年，從地球上用肉眼可以直接看得到它，視直徑可以達到月球的6倍以上，其中核心區異常明亮。
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    比如我們的太陽，當它到了晚年發生氦閃之後，它的體積會急劇膨脹，半徑將擴大100~200倍，所以屆時太陽的體積相比如今將擴張230多萬倍，膨脹到邊緣吞沒地球軌道的幅度上，所以到了那個時候，地球、金星和水星都會被太陽的火海所吞沒。
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    太陽附近的恆星不多，因為太陽距離銀河系中心約2.6萬光年，在銀河系獵戶座懸臂的比較靠外的一側，大致相當於北京三環外不到四環的位置，算是近郊吧。第九和第八位：天狼星雙星系統我們都知道天狼星是全天除太陽之外最亮的恆星，但天狼星其實是個雙星星系，又稱大犬座α星系，距離我們約8.7光年，這兩顆恆星相距約20個天文單位（比太陽和天王星的距離遠一些），我們平時看到的是天狼A，質量約2.1倍太陽質量，半徑約為1.8 倍太陽半徑。是一顆處在主星序階段的藍矮星。
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    在我們太陽系中，太陽是唯一的恆星，它的質量是地球的33萬倍，體積是地球的130萬倍，可謂是一個龐然大物，也是太陽系的絕對主宰者。但在夜晚仰望星空，我們目視所能看到的星體大都是恆星，它們大都比太陽更大，已知質量最大的恆星是R136a1，質量在太陽的265~320倍之間，體積最大的恆星史蒂文森2-18（比盾牌座uy更大），能裝下100億個太陽。
  • 盾牌座UY體積最大,R136a1質量最大,這兩顆恆星的結局會是什麼?
    盾牌座UY作為已知宇宙中體積最大的恆星，盾牌座UY的半徑高達太陽的1700倍以上，其龐大的體積可以裝下45億個太陽。這是什麼概念呢？假如將盾牌座UY放在太陽的位置上，那麼木星軌道以內的所有空間都裝不下它，它的表面將一直延伸到土星軌道的附近！相對巨大的體積而言，盾牌座UY的質量可以說是小得離譜，僅僅只有太陽質量的10倍左右。