最重恒星的質(zhì)量是體積最大恒星的近十倍,變成紅巨星能比它更大嗎
很多喜歡天文的朋友都知道,體積最大的恒星是盾牌座uy,這顆恒星的體積相當于太陽體積的45億倍,如果把它放到我們太陽系中間位置,那么這個恒星的邊緣將吞沒木星的軌道,且接近土星的軌道,也就是說水星,金星,地球,火星,小行星帶和木星都只能在這顆恒星的肚子里運行,可以想象這顆恒星有多么的龐大吧。


然而這顆恒星的質(zhì)量卻不大,只有太陽質(zhì)量的32倍,它之所以膨脹得如此巨大,是因為它到了氦閃之后的紅超巨星階段,由于內(nèi)部核聚變進行到了比較高級的元素,原子的體積及原子間的空隙都比較大,而且由于這種恒星的結(jié)構(gòu)也有所不同,所以使得恒星的體積也非常龐大。但是實際上它的物質(zhì)非常稀薄,比我們地球上的空氣都要稀薄得多。

盾牌座uy已經(jīng)進行到紅超巨星階段的末期,可以說正是其最為龐大的時候,將來它會在一場劇烈的超新星爆發(fā)中結(jié)束其作為恒星的一生,并且變成一顆黑洞。

那么既然盾牌座uy的質(zhì)量只有太陽質(zhì)量的32倍,是不是質(zhì)量比它大得多的R136a1這顆恒星變成紅巨星的時候,體積會更大呢?
R136a1恒星是一顆藍特超巨星,它的質(zhì)量是太陽的265~315倍,可以說比盾牌座uy大了很多倍,但是一般認為如此大質(zhì)量的恒星并不會經(jīng)歷紅超巨星階段,因為它的質(zhì)量實在太大了,大到來不及進行到紅超巨星階段就會發(fā)生超新星爆發(fā),變成為一顆黑洞。

物理學家計算認為只有質(zhì)量在0.8倍到40倍太陽質(zhì)量之間的恒星會變成紅巨星或紅超巨星。少于太陽質(zhì)量0.8倍的恒星質(zhì)量不足以發(fā)生氦閃,所以也不會進入紅巨星階段。

大于太陽質(zhì)量40倍的恒星由于質(zhì)量太大而無法承受星體的劇烈活動,一旦發(fā)生氦閃之類的劇烈星體活動,其內(nèi)部就會在高溫高壓下直接生成黑洞,從而結(jié)束恒星的主序星階段。所以R136a1這樣的恒星很可能不會成為紅巨星,那他要超越盾牌座uy的體積,也就根本沒機會了。

其實,雖然特大質(zhì)量的恒星的演化有著多種可能性,但天文學家們也并不清楚這類恒星會經(jīng)歷怎樣的演變,因為并沒有可供參考的范例,但是它成為紅超巨星的可能性幾乎沒有,因為它將不斷吹拂大量的恒星風,所以它更傾向于成為一顆沃爾夫-拉葉星(只剩下星核的恒星),但其最終的歸宿將是在某一時刻成為一個黑洞。

反觀盾牌座uy,它的質(zhì)量是太陽的32倍,恰好在太陽質(zhì)量的40倍以下,其原始質(zhì)量也不會超過太陽質(zhì)量的40倍,因此它可以進入到紅超巨星的階段,使得自己的體積變得十分巨大,摘得體積最大恒星的桂冠。