虛胖子恆星盾牌座uy如果在天狼星位置會出現兩個月亮嗎?

2020-12-03 時空通訊

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盾牌座uy是人類迄今發現體積最大的恆星,是一顆紅超巨星,目前處於演化晚期,膨脹得很大,其直徑為太陽的1700多倍,體積約為太陽40~50億倍。也就是說把50億個太陽丟進盾牌座uy這個兜兜裡,才能夠撐成這麼大一顆恆星。

但是,盾牌座uy只是一個虛胖子。

盾牌座uy的質量並不大,只是太陽質量的7~10倍。10來倍太陽質量,體積卻有50億個太陽這麼大,可想而知,其密度是多麼的小,就是說組成這可恆星的氣體是多麼的稀薄,平均大約在太陽的5億分之一。太陽的密度為1.4g/cm^3,小5億倍就是0.0000000028g/cm^3,而地球海平面空氣密度為0.001293g/cm^3,因此盾牌座uy的平均密度只是地球海平面空氣的46萬分之一。

這還是平均密度,一般來說,恆星中心密度要比表面密度大很多,比如太陽中西密度為150g/cm^3,表面密度為0.2g/cm^3,只是中心密度的1/750,是平均密度的7分之一。如果根據這個來衡量,盾牌座uy的表面密度就只有0.0000000004g/cm^3,只有地球空氣的323萬分之一。這與地球海拔100km高度的大氣層空氣密度相當,那裡的大氣層密度為海平面的4/1000。

所以,盾牌座uy是一個虛胖子,由非常稀薄氣體組成的星球,如果不是表面溫度太高,達到3600K,宇宙飛船都可以在那裡穿梭。

視星等換算。

時空通訊已經多次介紹過恆星亮度有兩個衡量指標,一個是絕對星等,一個是目視星等(簡稱視星等)。絕對星等是恆星真實亮度,是人類假設將所有恆星都放在同一起跑線上來看到的真實亮度,這個起跑線就是10pc(秒差距),1個pc約合32.6ly(光年);而目視星等則是人眼睛在地球上看到的恆星亮度,受到距離等多種因素影響,只能代表人眼看到的亮度,而不能代表恆星真實亮度。

絕對星等是不變的,目視星等會隨著距離變化而變化。絕對星等與目視星等可以相互換算,其遵循的公式為:m=M-5log(d0/d)或M=m+5log(d0/d)

前一個公式是已知絕對星等換算出目視星等,後一個公式是已知目視星等換算出絕對星等。式中,m表示目視星等,M表示絕對星等,d0為10秒差距(32.6光年),d為天體實際距離。

盾牌座uy真實亮度有多亮?

我們肉眼無法看到盾牌座uy,是因為距離太遠,且有星際塵埃遮蔽。

盾牌座uy距離地球約5100光年(也有說9000多光年的,我們這裡取5100光年),其絕對星等為-6.2,根據星等換算公式,其對應目視星等應該為4.8。人類肉眼能夠看到的最暗目視星等為6等,這樣盾牌座uy肉眼就可以看到。

星等是數值越小越亮,還有負數,負得越多越亮,每一等級亮度相差2.512倍。我們太陽絕對星等為4.83等,可以看出盾牌座uy絕對星等高出11.45等,是太陽亮度的38000多倍。

但據百度詞條介紹,盾牌座uy的視星等只有8.29~10.56等之間,與前面計算不符,這種亮度人類肉眼是無法看到的。實際視星等與換算視星等相差這麼大,是因為在實際觀測中,視星等大小還受到很多因素影響,如大氣視寧度、寧靜度、光汙染、星際塵埃遮蔽、觀測器材等條件不一樣,得到的視星等就不一樣。

如果盾牌座uy在天狼星位置,我們能看到它有多亮?

天狼星距離我們8.6光年,視星等達到-1.46等,是目前人類肉眼看到夜空中最亮的一顆恆星。如果盾牌座uy在這個位置,那麼有多亮呢?我們可以根據盾牌座uy的已知絕對星等,按照上述公式,來換算一下8.6光年距離時其視星等是多少。

計算:m=-6.2-5log(32.6/8.6)≈-9.09

如果盾牌座uy在天狼星位置,其視星等m約等於-9.09等。

現在我們看到的天體,最亮的當然是太陽,其視星等達到-26.7等;夜空最亮的是月亮,滿月時視星等可達到-12.5等;最亮的行星是金星,視星等可達-4.5等;最亮的恆星是天狼星,視星等可達-1.46等。

如果盾牌座在天狼星位置,就取代了天狼星,但已經不僅僅是最亮的恆星了,而是成為夜空中除了月亮,最亮的一顆星星,比金星最亮時還要亮69倍,亮得有些耀眼,亮得白天都能夠清晰可見。從此夜空有了兩個月亮,盾牌座uy可以與月亮爭輝。

月亮不是恆星,自己不會發光,而是依靠反射太陽光,亮度隨著太陽照射位置而變化;盾牌座uy是恆星,自己發光發熱,因此亮度只會隨著自身變化而變化。當月亮半虧時,盾牌座uy的亮度完全可以蓋過月亮。

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