世界上最大的星球是什么
我們的宇宙到底有多大?宇宙中最大的星球是什么?地球夠大的了吧!而太陽(yáng)系中最大的行星是木星,其直徑是是地球的1000倍,而太陽(yáng)又是木星的1000倍。下面我們來(lái)看看宇宙最大的星球。
宇宙最大的星球是什么：R136a1恒星
R136a1是一顆藍(lán)特超巨星，是目前在巨大質(zhì)量恒星列表中已知質(zhì)量最大的恒星。[1] 這顆恒星的質(zhì)量是由謝菲爾德大學(xué)的天文學(xué)家測(cè)量的，估計(jì)是265太陽(yáng)質(zhì)量 。[1] 這顆恒星也列名在最亮恒星列表中，亮度是太陽(yáng)的870萬(wàn)倍[1] 。它位在大麥哲倫星系的蜘蛛星云中，是靠近劍魚座30復(fù)合體的R136超星團(tuán)中的成員。
發(fā)現(xiàn)R136a1恒星
1960年，一組在比勒陀利亞天文臺(tái)工作的天文學(xué)家對(duì)大麥哲倫星云的亮度和明亮的恒星光譜進(jìn)行測(cè)量。其中目錄編號(hào)是136的蜘蛛星云中有一個(gè)明亮的物體。隨后的觀察表明，這個(gè)物體——R136位于一個(gè)高亮區(qū)的中心，這是一個(gè)直接觀測(cè)到的巨大的恒星形成中心。
1979年，歐洲南方天文臺(tái)的3.6米望遠(yuǎn)鏡把R136劃分成三部分：R136a，R136b，和R136c。R136a的確切性質(zhì)尚不清楚，正在進(jìn)行激烈的討論。估計(jì)中央?yún)^(qū)域的亮度將需要多達(dá)100個(gè)O級(jí)星聚集在半秒差距的空間里面，更可能的解釋是有一顆3000倍太陽(yáng)質(zhì)量的恒星。
維格爾特和貝爾在1985年提供r136a星團(tuán)的第一證明。利用散斑干涉技術(shù)，R136a被證明是在1角秒內(nèi)由8顆星組成的星群，而R136a1是最明亮的。
對(duì)R136a的性質(zhì)最終確認(rèn)在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)射之后。它的行星照相機(jī)把R136a至少分成12部分，并且顯示R136里包含200多個(gè)高光度星。更先進(jìn)的WFPC2在半秒差距空間的R136a中發(fā)現(xiàn)超過(guò)3000顆恒星并且對(duì)4.7秒差距半徑內(nèi)46個(gè)巨大的發(fā)光恒星進(jìn)行研究。
在2010年，R136a1被公認(rèn)為最大和最明亮的星。以前的估計(jì)把亮度低至1500000太陽(yáng)光度。
英國(guó)皇家天文學(xué)會(huì)的幾個(gè)重量級(jí)人物在他們的月度報(bào)告中公布了這一重大發(fā)現(xiàn)。保羅教授幽默的說(shuō)道：“這簡(jiǎn)直是個(gè)怪物，可能有很多恒星比它明亮，但是質(zhì)量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及它。”保羅教授同時(shí)說(shuō)道，雖然這顆恒星如此巨大，但它卻可能只有300萬(wàn)年的壽命，因?yàn)樗酱螅牡哪芰烤驮娇臁?/p>
發(fā)現(xiàn)這顆恒星的新聞是在2010年7月發(fā)布的，由英國(guó)謝菲爾德大學(xué)的天文物理學(xué)教授保羅·克勞瑟(Paul Crowther)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)小組，使用歐洲南方天文臺(tái)在智利的甚大望遠(yuǎn)鏡(VLT)，和來(lái)自哈伯太空望遠(yuǎn)鏡的資料，研究NGC 3603和R136a這兩個(gè)星團(tuán)。R136a曾經(jīng)被認(rèn)為是擁有質(zhì)量高達(dá)1,000—3,000太陽(yáng)質(zhì)量的超大質(zhì)量天體。R136a的本質(zhì)被全像的斑點(diǎn)干涉測(cè)量解析和發(fā)現(xiàn)是一個(gè)高密度的星團(tuán)。這個(gè)小組發(fā)現(xiàn)其中有些恒星的表面溫度高達(dá)40,000K，超過(guò)太陽(yáng)的7倍，并且亮度是太陽(yáng)的數(shù)百萬(wàn)倍。至少有3顆恒星的質(zhì)量大約是150倍的太陽(yáng)質(zhì)量。
R136a1的可見(jiàn)度
在夜空中，R136出現(xiàn)在大麥哲倫星云中的蜘蛛星云的第十級(jí)核心。在1979年需要一個(gè)3.6米望遠(yuǎn)鏡才能探測(cè)到R136的其中一部分——R136a。在R136a中檢測(cè)R136a1需要太空望遠(yuǎn)鏡或復(fù)雜的技術(shù)，如自適應(yīng)光學(xué)散斑干涉。
約南緯20度以南，大麥哲倫星云在拱極位置，這意味著它可以(至少部分地)每一夜都能看到，如果天氣允許的話。在北半球，它在北緯20度左右南部可見(jiàn)。這不包括北美洲(除墨西哥南部)，歐洲，北非和亞洲北部。
R136a1的光度
R136a1的亮度約為870萬(wàn)倍太陽(yáng)光度，是已知最明亮的恒星，它在五秒的.時(shí)間里散發(fā)的能量相當(dāng)于太陽(yáng)一年散發(fā)的能量。如果它代替我們太陽(yáng)系的太陽(yáng)，它將是太陽(yáng)光度的97000倍，從地球上看視星等是-39。在距離10秒差距的亮度，視星等是-7.6，是在地球上看金星亮度的16倍。
R136a1給整個(gè)劍魚座30區(qū)(多達(dá)70個(gè)O7矮星)供應(yīng)約7%的電離通量。和R136a2、R136a3以及R136c在整個(gè)R136星團(tuán)中一共產(chǎn)生43%-46%的萊曼輻射。
接近愛(ài)丁頓極限的大質(zhì)量恒星，在恒星的表面向外輻射的壓力等于恒星的引力的力量。如果在愛(ài)丁頓限制以上，一顆恒星產(chǎn)生如此多的能量，它的外層就會(huì)被迅速拋出。這有效地限制了星星長(zhǎng)時(shí)間高光度地閃耀。經(jīng)典的愛(ài)丁頓光度的限制不適用于R136a1這樣流體靜力平衡的星星，其計(jì)算是極其復(fù)雜的，且只適用于真正的星星。戴維森-漢弗萊限制已被確定為觀測(cè)到的恒星的亮度限制，但最近的模型試圖計(jì)算出有理論的適用于大質(zhì)量恒星的愛(ài)丁頓限制。R136a1的光度是愛(ài)丁頓光度的70%。
R136a1的溫度
R136a1已經(jīng)超過(guò)50000K的溫度(49700°C;89500°F)，比太陽(yáng)要高近十倍，是極紫外線輻射峰值
R136a1的色指數(shù)B-V約0.03，這是一個(gè)典型的w型恒星的色指數(shù)。從哈勃太空望遠(yuǎn)鏡WFPC2336nm和555nm的濾波器中得到色指數(shù)u-v是−1.28，顯示出這是一個(gè)非常熱的恒星。這種“矛盾”的顏色指標(biāo)對(duì)于“黑體”來(lái)講表示星際塵埃引起發(fā)紅和光度消減。泛紅(eb-v)可以估計(jì)光度消減水平(AV)。eb-v進(jìn)行測(cè)量后值0.29-0.37。由于鄰近恒星R136a2導(dǎo)致AV在1.80左右，B-V在-0.03左右(B-V0)的光污染，所以具有相當(dāng)?shù)牟淮_定性。
恒星的溫度可以從它近似的顏色推算，但這不是很準(zhǔn)確，光譜擬合的大氣模型是必要的，這樣才能獲得準(zhǔn)確的溫度。R136a1的53000K-56000K溫度是使用不同的大氣模型發(fā)現(xiàn)的。舊的大氣模型得到的溫度約43000K，因此大幅降低預(yù)測(cè)到的光度。恒星的極端溫度的使其輻射峰值為50nm左右，近99%的輻射發(fā)射到非可見(jiàn)光的范圍(測(cè)得的熱輻射修正到−5)。
R136a1的直徑
R136a1的直徑非常受爭(zhēng)議，有人認(rèn)為是2倍大犬座VY的直徑，有的說(shuō)3200倍太陽(yáng)半徑，還有說(shuō)7億公里的，但最新數(shù)據(jù)顯示它可能沒(méi)有這么大。R136a1的半徑其實(shí)也沒(méi)有參宿四大。
R136a1的實(shí)際半徑是太陽(yáng)半徑的28.8-35.4倍。
R136a1不像地球或太陽(yáng)一樣已經(jīng)確定了可見(jiàn)的表面。恒星的靜水主體是由一個(gè)密集的大氣層被加速向外進(jìn)入恒星風(fēng)中，在這恒星風(fēng)中的一個(gè)任意點(diǎn)被定義為測(cè)量半徑的表面，不同的作者可以使用不同的定義。例如，一個(gè)2/3的羅斯蘭光學(xué)深度大約對(duì)應(yīng)到一個(gè)可見(jiàn)的表面，而20或100羅斯蘭深度更符合物理光球。恒星的溫度通常是在同一個(gè)深度的測(cè)量，所以該恒星的半徑和溫度對(duì)應(yīng)于恒星光度。
R136a1的尺寸比最大的恒星小得多：紅超巨星的半徑長(zhǎng)度是幾百到一千倍太陽(yáng)，而R136a1只有幾十倍。盡管質(zhì)量很大并且尺寸不大，R136a1卻只有約1%太陽(yáng)的平均密度，約是14千克/立方米，這比在海平面的地球大氣層的密度超過(guò)10倍。
R136a1的自轉(zhuǎn)
R136a1的的旋轉(zhuǎn)速度不能被直接測(cè)量，這是因?yàn)楣馇虮幻芗暮阈秋L(fēng)掩蓋和用于測(cè)量旋轉(zhuǎn)的多普勒展寬的光球吸收線不在光譜中呈現(xiàn)。在2.1µMNV的發(fā)射線產(chǎn)生的風(fēng)比較深，可以用來(lái)估計(jì)旋轉(zhuǎn)速度。在R136a1它具有約1.5納米的寬度，表示這是一個(gè)旋轉(zhuǎn)緩慢或不旋轉(zhuǎn)的恒星，雖然它的磁極可能與地球?qū)R。R136a2和a3快速旋轉(zhuǎn)，最接近進(jìn)化模型。R136a1的旋轉(zhuǎn)速度約200公里/秒，并且在1∼1.65百萬(wàn)年后赤道的旋轉(zhuǎn)速度還是這樣。
R136a1的現(xiàn)狀
R136a1是目前還在把氫融合成氦的階段，主要是由于在高溫核心的碳氧氮循環(huán)。盡管它是沃爾夫-拉葉星，但它仍然年輕。造成它沃爾夫—拉葉星的光譜的原因是從核心到表面的高水平的氦氮致密恒星風(fēng)直接導(dǎo)致了它極亮的光度。恒星超過(guò)90%的部分是對(duì)流層，只有一個(gè)小的非對(duì)流層在表面。
R136a1的未來(lái)
R136a1的未來(lái)發(fā)展是不確定的，沒(méi)有類似的恒星以確認(rèn)預(yù)測(cè)。大質(zhì)量恒星的演化取決于他們損失的質(zhì)量，不同的演化給出不同的結(jié)果，沒(méi)有一個(gè)完全匹配的結(jié)果。據(jù)認(rèn)為，WN5h發(fā)展成高光度藍(lán)變星后，氫在恒星核心會(huì)變得枯竭。這是一個(gè)使恒星極端失重的重要階段，在太陽(yáng)附近的金屬豐度，這個(gè)階段被稱為無(wú)氫沃爾夫拉葉星。星星從核心到表面的混合足夠強(qiáng)，由于對(duì)流核心非常大，以及它的金屬豐度很高和額外的“混合旋轉(zhuǎn)”，可以直接跳過(guò)高光度藍(lán)變星和富氫WN與貧氫的WN的演化。氫聚變可持續(xù)二百萬(wàn)年多，而R136a1的質(zhì)量在氫聚變末期可縮小為70-80倍太陽(yáng)。與富金屬單星一樣，即使它開始旋轉(zhuǎn)很快，到氫燃燒結(jié)束旋轉(zhuǎn)速度將減慢至零左右。
核心的氦聚變開始后，大氣中的殘留氫迅速丟失，R136a1會(huì)迅速和無(wú)氫恒星一樣，亮度會(huì)降低。沃爾夫-拉葉星在這一點(diǎn)的不同主要是它們?cè)诤樟_圖上的位置為零齡主序星，類似于主序星，但比主序星的溫度高。
在氦燃燒過(guò)程中，碳和氧會(huì)積聚在核心，并且恒星的大量的質(zhì)量損失會(huì)繼續(xù)。這最終導(dǎo)致了WC光譜的發(fā)展，雖然它是富金屬星，但預(yù)計(jì)大部分的氦都在WN光譜燃燒了。在氦燃燒結(jié)束時(shí)，核心溫度的增加和質(zhì)量的損失會(huì)導(dǎo)致亮度和溫度的增加，且光譜類型成為WO。接下來(lái)的幾十萬(wàn)年將氦融合為更重的元素，但燃燒的最后階段不超過(guò)幾百到幾千年。R136a1的質(zhì)量會(huì)最終縮小到50多倍太陽(yáng)質(zhì)量[2] ，這種情況與大犬座VY極為相似，只不過(guò)光譜略有不同。
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