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1 # 兔斯基聊科學
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2 # 時空通訊
如果盾牌座uy在20光年外,我們晚上能看到它嗎?
盾牌座uy體積龐大,但只是一個虛胖子。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。
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有多亮?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的視星等為8.29~10.56等之間,與計算不符,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距離我們20光年,我們能看到它有多亮?根據上述公式,我們可以根據盾牌座uy的已知絕對星等來換算一下20光年距離,這顆恆星的視星等。
計算:m=-6.2-5log(32.6/20)≈-7.26
如果把盾牌座uy移到距我們20光年的距離,其視星等m約等於-7.26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;夜空最亮的月亮,滿月時視星等可達到-12.5等;最亮的行星是金星,最亮時視星等可達-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uy在距我們20光年位置,我們看到的盾牌座uy就是除太陽和月亮外,一顆天上最亮的星星,比金星最亮時還要亮十幾倍,亮得白天都可以看到。
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3 # 優美生態環境保衛者
如果盾牌座uy在20光年外,我們晚上能看到它嗎?
盾牌座UY是目前科學家發現的最大的一顆恆星,它位於盾牌座的北端,處於天鵝座“大裂縫”的隱帶內部,距離地球大約5100光年。早在1860年科學家們就利用波昂天文臺發現了該顆恆星,不過在2012年之前,科學家們普遍認為大犬座VY(紅特超巨星)是最大的恆星,不過在2012年科學家們透過觀測資料重新修正了恆星大小的計算模型,一方面縮小了大犬座VY的體積,另一方面也使得盾牌座UY的體積直線飆升,成為宇宙中所觀測到的最大恆星。
透過科學家的測算,盾牌座UY的直徑高達23.77億公里,相當於太陽直徑的1707倍,其體積資料更是恐怖,達到了太陽體積的近50億倍。然而,這麼大的一個恆星,其質量並不大,與它的體積根本不“配套”,科學家們透過測量引力的方式,推匯出其質量僅為太陽質量的10倍左右,那麼這就意味著盾牌座UY的平均密度,只達到太陽的五億分之一,也就是說每立方米的盾牌座UY組成物質,其質量僅為0.0028克。
而一個恆星的密度,其核心區相對於外層來說肯定要大得多,因此盾牌座UY的表層物質密度會更低,平均每立方米將會降至0.0004克。如果我們只考慮盾牌座UY的表面物質密度,我們可以和地球大氣層的密度來對比一下,地球海平面的大氣密度約為每立方米1.3公斤,是盾牌座UY表面的322萬倍。而在地球100公里的高空,平均空氣密度為每立方米0.00052克,與盾牌座UY表面的物質密度相當。所以,我們可以清晰地看出,盾牌座UY表面的物質分佈是多麼的稀薄,幾乎達到了地球與外太空過渡階段的地步。
恆星之所以會向外釋放光和熱,來源於內部的核聚變反應,而核聚變的產生又取決於恆星誕生過程中所吸聚物質的程度。拿太陽來說,其誕生過程離不開上一任恆星在生命的末期發生的超新星爆發,超新星爆發所釋放的巨量能量和物質,形成了大規模的星際氣體和塵埃物質,然後在長期引力擾動的影響下,逐漸又發生聚集和坍縮,推動質心區整體質量以及溫度的提升,最終在量子隧穿效應的作用下,極少一部分氫原子中的質子突破了庫侖力的排斥,進入到另外的原子核中,激發質子-質子鏈式反應,在形成氦原子的過程中釋放出一定量的能量。
而當恆星進入主序期的末期時,內部能夠參與核聚變的原材料越來越少,向外的輻射壓逐漸降低,外層物質向內的重力作用會佔據上峰,從而恆星會發生明顯的坍縮,恆星質量越大,這種坍縮效應越明顯,從而在一定程度上啟用核心中新元素的核聚變,引發更劇烈的核聚變,推動恆星體積向外膨脹,於是會形成紅巨星,我們的太陽在30億年之後也會經歷這樣的程序。如果恆星的初始質量很大,那麼向外膨脹的趨勢以及效果會更加明顯,這個時期恆星是非常不穩定的,大量恆星組成物質會噴灑到太空中,在恆星的引力作用下又聚集在恆星的周圍,形成非常寬闊的恆星氣體“雲團”。盾牌座UY在主序期時的質量要在太陽質量的12倍左右,巨大的質量決定了其在處於紅巨星階段所吸聚的“雲團”厚度會相當得大,從而造就了目前紅超巨星的狀態。
我們在判斷一個恆星亮度時,通常會選用兩個指標來進行衡量,第一個是絕對亮度,用絕對星等來表示,這個亮度是其真實亮度,是將所有恆星都放在距離觀測點1個秒差距(32.6光年)處所測量的恆星亮度,科學家們測算出的盾牌座UY的絕對星等值為-6.2。這個數值越小(可以為負數),表明星體越亮。
第二個是相對亮度,用目視星等來表示,這個亮度是地球上能夠觀測到的恆星亮度,其受到的影響因素就比較多,最主要的是恆星與地球的距離,另外還有宇宙的空間環境、地球大氣層的通透性、光汙染等因素的影響。一個恆星的目視星等與其固有的絕對星等之間,有一個換算關係,即m=M-5*log(L0/L),其中m為目視星等,M為絕對星等,L0為10秒差距(32.6光年),L為恆星和地球之間的距離。透過計算,我們可以推匯出盾牌座UY在地球上的目視星等為4.8,而人類在地球上能夠用肉眼觀測到的最暗恆星,其目視星等值為6.0,因此理論上,我們在地球上,盾牌座處於當前的位置,人類的肉眼是能夠捕捉到的。而實際上,剛才我們提到了影響肉眼觀測恆星的影響因素太多,要想在夜空中發現這樣的星體,難度也非常大。
那麼,假如將盾牌座UY放到距離地球僅20光年的位置,根據上面的計算公式,其目視星等值將變為-7.2,已經大大優於人類的目視星等極限。我們可以再進行一下對比,太陽的目視星等值為-26.7,月球為-12.5,太陽系中最亮的行星-金星為-4.5,可以看出,如果我們將盾牌座UY放到地球的20光年處,在空中它將變為除了太陽和月球之外最亮的一顆星體,在夜空中將會屈居第二,僅次於月球,我們是很容易發現它的,甚至白天都能夠看得到它。
不過,由於盾牌座UY屬於一顆處於生命末期的紅超巨星,其表面狀態極其不穩定,其壽命可能僅有不到1000萬年的時間,屆時將會發生非常強烈的超新星爆發,20光年的距離對於地球來說極不安全,如果被超新星爆發的射線柱掃到的話,整個地球都將處於被“烤焦”的狀態。所以對地球來說,在20光年的距離內放上一個這麼“虛胖”而且又不怎麼“靠譜”的東東,絕對不是什麼好事。
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4 # 李曉剛334
既然是假設的,那我也說一下我的看法,假如把盾牌座Uy與我們太陽系相距20光年的位置,我估計可能會改變現有的太陽系圍繞銀河系中心公轉的路徑,而且如果再把盾牌座Uy與太陽系放近些,我們都知道兩顆恆星如果距離太近會形成相互繞轉的食變雙星,而且質量較大的恆星會吸食吞併質量較小的恆星,有的是體積弱的恆星慢慢侵蝕體積大的恆星,質量吸積到一定程度從而引發超新星大爆炸,或者最終撞擊到一起形成中子星或黑洞,介時,盾牌座Uy和太陽兩個恆星系的所有行星、衛星、行星盤和生命等物質將全部都會毀滅,最終會化為灰燼,兩個恆星系內部原有的相對穩定的天體系統和星際分子云會被破壞,我們都知道,若是恆星距離太近、太過於“扎堆”,那麼會產生“引力彈弓”效應,即一些大質量恆星會把質量低一些的恆星踢出“朋友圈”乃至銀河系成為流浪的速逃星,據科學家研究上一次恐龍時代白堊紀晚期隕石撞擊地球生物大滅絕、以及後來的地球冰河時代就是因為某一顆恆星闖近太陽系所在的奧爾特雲內部,破壞了奧爾特雲內部的穩定,導致外太陽系包括柯伊伯帶在內的慧星、小行星大混亂,有些甚至直接飛向近地球空間或撞擊地球,使太陽系差一點重現形成之初的重轟炸期,造成地球生物大滅絕,好在這顆恆星現在已遠離太陽系20光年開外了,否則它若繼續靠近太陽形成相互繞轉的食變雙星或合併,那麼我估計地球上的所有生命形式將不復存在,更不會有今天的人類!而且若把盾牌座UY放在離我們20光年的位置,可能會大幅度增加地球所承受的宇宙磁場伽瑪射線爆、高能粒子等的輻射量,破壞地球大氣層及生物圈,干擾太陽系行星執行,所以我覺得像盾牌座U丫這個級別以上的大傢伙還是離我們越遠越好!這是我個人觀點!
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5 # 滿城風華151540505
如此體積,如此質量。應該算星雲還是恆星。外圍所受引力是多少?是不是可以束縛住氫?嚴重懷疑這個體積恆星理論。
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6 # 宇宙觀察
在天文學中永遠不乏“巨無霸”,而由於恆星是宇宙發光發熱的主力軍,因此人類對“最大恆星”的追求也從來沒有間斷過
1.5億公里外的太陽是距離我們最近的恆星,其體積是地球的130萬倍,質量是地球的33萬倍,佔據了整個太陽系總質量的99.86%,剩下的0.14%則被所有的太陽系內行星彗星和小行星所瓜分。
然而在太陽系內“稱王稱霸”的太陽在宇宙其實並不算什麼,我們所熟悉的很多恆星其實在各方面都是碾壓太陽的,比如天狼星和牛郎星以及織女星,它們每一個的體積與質量都超過了太陽。
在目前的恆星體積記錄中9457光年之外的盾牌座uy排名第一它作為一顆紅超巨星體積達到了太陽的50億倍,光速繞盾牌座uy一週需要6.91個小時,環繞太陽一週則只需要14.5秒。但由於盾牌座uy是一顆紅超巨星,因此它的體積是質量是嚴重不成比例的。
能容納50億個太陽的它質量只有太陽的7到10倍,雖然它的亮度高達太陽的34萬倍但視星等只有11.2到13.3,這意味著只能藉助望遠鏡才能看到它,而其高亮度的背後蘊含的資訊就是盾牌座uy活不長。
任何恆星都是靠核聚變發光發熱的,而盾牌座uy這種大質量恆星內部的核聚變反應要比太陽劇烈的多,這就導致氫元素的消耗速度也會非常快,天文學家估計盾牌座uy只有1000萬到5000萬年的壽命,遠低於我們太陽的100億年壽命。
如果將盾牌座uy移動到距離太陽系20光年的空間位置的的話...由於盾牌座uy的亮度是太陽的34萬倍,而25光年外的織女星在亮度是太陽40倍的情況下都能被我們看見,所以說20光年外的盾牌座uy也肯定能被看見,那麼它會有多亮呢?
把數字代進公式最後得到的20光年外盾牌座uy的視星等是-7.26,而金星的視星等是-4.89,滿月是-12.8,太陽是-26.7,透過對這些數字進行對比可知20光年外的盾牌座uy亮度會超過金星變成“夜空中最亮的星”,甚至於可能在白天都能看到它。
然而盾牌座uy完全可以稱得上是一顆“定時炸彈”前面已經說了作為紅超巨星的它壽命只有1000萬到5000萬年,因此大限將至的時候它會發生II型超新星爆發,這種超新星爆發產生的強輻射殺傷範圍在50光年左右,所以如果將盾牌座uy移到20光年外的話...
超新星爆發的強輻射會在20年後到達地球,屆時高能粒子將剝離地球大氣層並撕碎所有生命的DNA,所有人都可能在急性放射病中死亡。
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7 # 星辰大海路上的種花家
如果盾牌座uy在20光年外,我們晚上能看到它嗎?
盾牌座UY是迄今為止觀測到的最大恆星,假如將其替代太陽的話,它的直徑可達到土星軌道附近,也就是說除了土星在其外圍遊蕩,其他內行星統統已經在碩大無朋的體內化為灰燼了!
在2012年以前,最大的恆星的寶座一直都是大犬座VY,但明尼蘇達大學教授蘿勃塔·韓福瑞計算的大犬座VY恆星直徑是太陽的1800-2100倍被認為有誤,用改進後的方式測量其直徑,發現要小得多,大約只有太陽的1420倍左右!當然這顆1860年就發現的盾牌座UY就走上了檯面。
重新做了體檢後的盾牌座尺寸著實嚇了科學家一跳,其直徑高達2,376,828,000千米,直徑達到了太陽的1697倍,其邊緣接近土星軌道!盾牌座UY相關引數如下:
赤經18h 27m 36.5334s
赤緯-12° 27′ 58.866″
視星等:9.0(絕對星等:-6.2)
光譜分類:M4Ia
質量:7-10 M☉ (太陽的7-10倍)
距離:5100光年
一、假如盾牌座UY在20光年以外,它的亮度大約有多少?
上文我們知道了盾牌座UY的絕對星等,那麼我們可以透過一個簡單的公式即可計算出它在20光年上的亮度值!
絕對星等:假設把一個恆星放到10秒差距即32.6外光年外測得的亮度,這是表示天體實際亮度的一種標註方式。
經過簡單計算,我們會可以得到新的視星等為:-7.26等
地球夜空中最亮的金星亮度約為:-4.4等(最亮)
最亮的恆星天狼星視星等約為:-2.0等
當然它比滿月的-12.8等還是沒得比,但在天空中將絕對是一個極其耀眼的存在!當然它完全不足以看書,因為即使在滿月下也不能!
二、當盾牌座UY到達20光年外時,看起來有多大?
盾牌座UY直徑:2376828000千米
距離:20光年
有這兩個引數足以,我們即可計算它的視角為:0.000716°
大約為:2.578角秒
肉眼的極限解析度為1角秒,當然那麼亮的目標並不需要在意它的視角大小,一般的情況是除了太陽外其他恆星根本不足以計算視角,而盾牌座的20光年的距離上居然還達到了2.6角秒左右!
三、盾牌座的質量只有太陽的7-10倍,為什麼它的直徑那麼大?
盾牌座已經到過了主序星階段,走到了恆星晚期紅巨星,它的質量是太陽的7-10倍,這代表它核心能達到比太陽核心高得多的溫度,因此核心在氦元素以後的燃燒非常劇烈!
因此外殼在核心超強核聚變的輻射壓的作用下將會極度膨脹,而核心能夠支撐核聚變的燃料將會越來越少,溫度也越來越高,最終待核心燃料消耗殆盡,輻射壓消失,外殼坍縮,盾牌座上震級最高的星震即刻發生,此次外殼坍縮就會導致宇宙中最為燦爛的煙花表演-超新星爆發,因為它的質量為7-10倍,發生超新星爆發的可能性比較大的,但也有可能在剩下的時間裡因為超強輻射壓大幅丟失質量,小於超新星爆發的閥值成為行星狀星雲也有可能!
如果盾牌座UY超新星爆發,它的中心將會留下一顆中子星,如果不會,那麼它中心將留下一顆白矮星,這一切都在未來百萬至千萬年內發生!
盾牌座的實際距離約為5100光年,無論它發生什麼變故,我們都可以做安全的圍觀群眾!
回覆列表
盾牌座UY是我們已知的宇宙中體積最大的恆星。盾牌座UY非常的大,它的半徑是太陽的1708倍,體積相當於50億個太陽。盾牌座UY不但大,而且非常的亮。它的亮度相當於太陽的34萬倍。
圖示:盾牌座UY
然而就是這麼一個又大又亮的盾牌座UY,我們在地球上卻無法用肉眼看到它。這是為什麼呢?原來它距離我們太遙遠了。它距離地球大約5100光年。這麼遙遠的距離使得盾牌座UY的視星等只有11.2~13.3等。而我們肉眼能夠看到的最暗的星星視星等為6等。即使我們對星等亮度沒有什麼概念,我們也能看出盾牌座UY的星等亮度和6等星差的很遠。因此我們要觀測盾牌座UY必須要藉助於望遠鏡。
雖然20光年對於地球來講依然是很遠的距離,但是我們已經將盾牌座UY像地球拉近了255倍。這樣我們能夠用肉眼看到它吧?
圖示:盾牌座UY
科學家發現,我們眼睛看到的星星的亮度並不能準確的反映出恆星的真實亮度。因為有些恆星本身的發光能力很強,但是距離我們很遠,我們看不到它,像距離地球5100光年的盾牌座UY。有些恆星本身發光能力不強,即使距離地球很近我們還是看不到它,像距離地球4.22光年的比鄰星。而一些距離地球足夠近自身發光能力有很強的恆星我們就能夠看到它們了,像距離地球8.6光年的天狼星。
為此科學家定義了一個絕對星等來描述恆星實際的發光本領。絕對星等就是假設把恆星都放在距離地球同樣遠的位置上(即距離地球32.6光年)。這就好比讓恆星處在同一起跑線上。這樣看到的恆星的亮度就是絕對星等。
圖示:盾牌座UY和太陽
這樣科學家計算出了盾牌座UY的絕對星等是-6.2。意思就是把盾牌座UY放到距離地球32.6光年的地方,它的的星等亮度是-6.2等。這要比我們看到的金星還要亮。因此我們可以推斷出,如果將盾牌座UY在拉近12.6光年,來到距離地球20光年的地方,它會更加明亮。
那麼距離地球20光年的 盾牌座UY到底有多亮呢?有一個公式可以計算出,
盾牌座UY此時的亮度為-7.3等。金星的視星等是-4.89,滿月是-12.8 ,因此這時候的盾牌座UY是晚上最亮的星星。
圖示:超新星爆炸
但是盾牌座UY距離地球這麼近可不是什麼好事。這是一顆生命只剩下了幾百萬年到幾千萬年時間的紅超巨星。盾牌座UY一旦發生超新星爆炸,20光年的距離對地球上的生命來講是非常危險的。它的威力足以讓地球上的生命毀滅。
所以,我們還是離宇宙中這些大傢伙遠一點比較好。