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?

2020-11-23 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

  • 質量是太陽315倍,光度是871萬倍,如果R136a1在4光年外會怎樣?
    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。
  • 質量超太陽300倍,光度是太陽9百萬倍,若它在4光年處會如何
    引言:宇宙中質量最大的恆星,不是太陽是它。如果它坐落在距地球僅4光年的地方,地球活動會受到影響嗎?人類生活會有什麼變化?從理論角度來看,當R136a1處於生存穩定期時,對地球影響不大,可若它走向死亡,可能會給地球帶來滅頂之災。
  • 假如把最大質量恆星R136a1放到比鄰星的位置,地球會怎樣?
    宇宙中的萬事萬物都會有其相應的極限,無論是溫度、速度,還是星體的質量,都會在不同程度之間呈現一定的狀態,而且不會超出上下界限的束縛,恆星當然也不例外。我們知道,當一個星體的質量大於0.08倍太陽質量時,就會引發內部核聚變反應,形成恆星,而當恆星主序期結束之後,殘餘質量仍然大於太陽質量的3.2倍時就有可能會坍縮形成黑洞。
  • 把迄今發現最亮的恆星放在比鄰星位置,我們會看到兩個太陽嗎?
    天狼星視星等為-1.45等,它的絕對星等只有+1.42等(一般星等為正數都省略「+」號,在此是為了讓讀者區別,後面將不用「+」號),但還是比太陽要亮23倍,太陽的絕對星等為4.83等。天狼星之所以成為肉眼看到最亮的恆星,主要是因為它距離我們較近,只有8.6光年,相對太陽質量要大一些。
  • 將迄今發現最亮的恆星搬到比鄰星位置,我們會看到兩個太陽嗎?
    天狼星是一個雙合星系統,其中主星天狼星A是一顆藍矮星,質量約太陽的2倍多;天狼星B是一顆白矮星,質量約太陽1倍,但體積只有地球大小,光度弱,其視星等只有8.44,絕對星等只有11.8,因此是看不到的。其實天狼星並不是距離地球最近的恆星,距離地球最近的恆星是比鄰星,只有4.22光年。
  • 如果宇宙中已知質量最大的恆星在10光年外,它能被肉眼看到嗎?
    質量越大的恆星,核聚變反應更為劇烈,所以它們的光度會更高。距離地球16.3萬光年的R136a1是人類已發現質量最大的恆星,它的質量達到了太陽的315倍。同時,R136a1也是已知光度最高的恆星,它的光度高達太陽的871萬倍。
  • 迄今為止,已知的最大質量恆星,誕生時的質量超過太陽的三百倍!
    位於狼蛛星雲內部的R136a1恆星,與一群表面高溫的年經大質量恆星生活在一起。狼蛛星雲嵌套在大麥哲倫星雲內,而大麥哲倫星雲是銀河系最近的星系鄰居之一,距離我們16.5萬光年。這個恆星團被稱為RMC 136a(或者更常見的被稱為R136),並且在這個群體裡除了特大號的R136a1恆星,還有其他三個恆星誕生時質量就有太陽的150倍範圍以內。
  • 獵戶座最亮恆星是太陽的十幾萬倍,如果代替太陽後果會怎樣?
    獵戶座最亮的恆星比太陽亮55000倍,如果把它跟太陽對調會怎樣?:1.07184×10^8km4、質量為:3.580×10^31kg有這些信息我們就可以模擬下參宿七代替了太陽之後的後果了!
  • 如果宇宙中已知最大的黑洞在100萬光年外會發生什麼?
    TON 618最初作為類星體被發現,雖然它發出的光用了104億年的時間(光行距離104億光年)才傳播到地球上,但由於它的亮度極高,光度相當於太陽的140萬億倍,整個銀河系的8000倍,所以我們在地球上仍然可以觀測到這個遙遠的天體。
  • 人類實在是太幸運,如果宇宙已知質量最大恆星距地球4光年會怎樣
    最近有朋友問,如果將宇宙中質量最大的恆星放到距離地球4光年的比鄰星附近,地球會怎麼樣呢?那麼,宇宙中已知的質量最大的恆星是哪一顆呢?它是R136a1。R136a1位於銀河系身邊的衛星星系大麥哲倫星系中的蜘蛛星雲中,距離地球大約有16.3萬光年。這顆恆星的質量有多大呢?
  • 16萬光年外發現巨型恆星:質量為太陽300倍
    2010年,美國宇航局的科學家們發現4顆巨大的恆星,它們的大小讓所有此前已知的恆星相形見絀——它們的質量是太陽的300倍,超過了此前理論預計恆星能夠達到的最大質量的兩倍,這一反常現象讓科學家們感到困惑不解。
  • 已知質量最大的恆星——R136a1
    我們都知道太陽的質量已經很大,太陽的質量大約為2x1030千克,約為地球的33萬倍,那質量最大的恆星——R136a1又比太陽的質量大多少倍呢?據科學探測,R136a1恆星質量為太陽的265-315倍。光度R136a1的亮度約為8.71×106倍太陽光度,它在5秒的時間裡散發的能量相當於太陽一年散發的能量總和。如果它代替我們太陽,地球收到的可見光強度將會增強1.5×105倍。
  • 1光年直徑天體是什麼樣子,人類在這種天體生活會怎樣?
    這是基於回答一位網友的問題,原題為:如果地球直徑為一光年,我們的生活會變成什麼樣子?假設也要有假設的譜,以光年計的單個天體沒有譜。你乾脆說一個人長到年高會咋樣,這樣不就更簡單了。芬蘭科學家發現最大的單個天體,是距我們35億光年類星體OJ287中心的一個黑洞,這個黑洞被命名為SDSS J140821.67+025733.2,質量約太陽的1960億倍,是之前人們認為宇宙最大黑洞質量的近3倍,這顆叫TON 618的黑洞是太陽質量的660億倍。因此,這個黑洞是迄今人類發現的最大單個天體。
  • 如果用參宿七替換太陽會怎樣?
    位於860光年之外的參宿七是一顆藍白超巨星,它的質量達到了太陽的23倍,半徑是太陽的79。由於參宿七的質量比太陽大得多,它的光度和表面溫度也比太陽高得多。參宿七的光度高達太陽的12萬倍(題主所說的5.5萬倍是早前的數據),表面溫度為1.2萬度。如果把太陽換成參宿七,地球將變成「大火爐」,生命無法在熾熱的地球上生存下去。
  • 盾牌座uy質量不大,體積卻是太陽45億倍,r136a1變紅超巨星該多大
    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。
  • 天文學家發現媲美大犬座VY的恆星 直徑是太陽1500倍
    在它們生命末期,它們往往變得非常不穩定,會從自己的外層噴射大量的物質至太空。」天文學家利用了歐洲南方天文臺位於智利的極大巡天望遠鏡研究銀河系內最大的恆星團,這個名為Westerlund 1的恆星群包含幾十萬顆距離地球1.6萬光年遠的恆星。當研究小組觀察位於Westerlund 1的W26時,他們注意到某個奇怪的細節:這顆巨型恆星被一個巨大發光的氫氣雲所包圍。
  • 如果有一立方釐米的黑洞靠近地球,看看會發生什麼?
    這裡R為史瓦西半徑值,G為引力常量,M為天體質量,c為光速。代入0.62cm史瓦西半徑計算,這個黑洞質量約為4.18x10^24kg,約地球質量的70%,約相當火星質量6倍,比金星質量略小一些。 理論上認為,在宇宙大爆炸時,會產生很多原初黑洞,很小很小,但迄今沒有發現。而現在發現的黑洞,都是大質量恆星爆發後形成的,形成這些黑洞的原恆星一般要在40倍太陽質量以上,或者中子星達到了奧本海默極限,也就是約3個左右的太陽質量,才會坍縮成一個黑洞。 因此現在發現宇宙黑洞最小的也在3倍太陽質量以上。
  • 如果有一個一立方釐米的黑洞靠近地球,會發生什麼?
    理論上認為,在宇宙大爆炸時,會產生很多原初黑洞,很小很小,但迄今沒有發現。而現在發現的黑洞,都是大質量恆星爆發後形成的,形成這些黑洞的原恆星一般要在40倍太陽質量以上,或者中子星達到了奧本海默極限,也就是約3個左右的太陽質量,才會坍縮成一個黑洞。因此現在發現宇宙黑洞最小的也在3倍太陽質量以上。
  • 如果用織女星替換太陽,地球會怎樣?
    早在1.15萬年前,織女星還是北極星,而且它將會在1.37萬年後重新成為北極星。雖然我們在地球上看到的織女星只是一個很小的星點,但它的實際大小和亮度都超過了太陽。織女星的質量可達太陽的2.1倍,半徑為2.4倍,光度為40.1倍,它的表面溫度達到了9300 ℃。