宇宙如此辽阔,天文学家测量所得的数据很容易令人困惑。盾牌座UY的大小着实令人惊叹;它可能是迄今为止我们观测到的最大恒星之一。
不出所料,盾牌座UY被归类为“特超巨星”——这一分类位于“超巨星”之后,普通“巨星”之前。它的大小或许使它成为最大的恒星,但它并非质量最大的恒星(这里“质量”指恒星所含物质的量)。
盾牌座UY的质量可能略高于太阳的30倍,因此远未进入质量最大恒星的榜单前列。榜首属于一颗名字颇为悦耳的恒星: R136a1,其质量达到太阳的265倍,但半径只有太阳的30倍。对于恒星而言,质量和实际大小并不总是相关,巨星尤其如此。
因此,盾牌座UY的质量虽然只有太阳的约30倍,但其半径约为太阳半径的1,700倍。这颗恒星属于一类亮度会变化的恒星,因为其大小也会变化,所以这个数字也可能随时间改变。该测量的误差范围约为192个太阳半径。这种不确定性正是我在描述盾牌座UY时使用“可能是最大恒星之一”这一说法的原因。如果它的半径小192个太阳半径,那么还有 其他几个候选者 会超过盾牌座UY。
这颗恒星的近似大小约为7.5亿英里,或接近8个天文单位;一个天文单位是地球与太阳之间的距离。这个大小足以使它延伸到木星轨道之外。

盾牌座UY与太阳的大小对比。
Philip Park, CC BY
恒星的问题在于,它们的边缘是弥散的。大多数恒星没有坚硬的表面,也不存在气体终止、真空开始的明确界线;如果有这样的界线,就能作为恒星终点的清晰标记。
因此,为了实用地界定恒星的“边缘”,我们使用光球层的位置。光球层是恒星变得透明、光子——也就是光粒子——能够逃逸出来的地方。对于天体物理学家而言,这就是恒星的表面,因为光子从这一点离开恒星。再向恒星中心深入,光子就会被困在一连串反弹之中,无法自由传播。
需要说明的是,光球层并不是恒星气体的终点——恒星也有大气层,大气层透明于光,并延伸至光球层之外。但在界定恒星半径时,大气层不被视为恒星的一部分。
对于光球层延伸至木星轨道之外的盾牌座UY而言,这意味着恒星中心产生的光,必须到达木星之外才能从恒星中自由传播出来。再往外,则有一层弥散而炽热的大气,延伸至太阳系更远处;此外,恒星多年来失去的大量气体和尘埃也散布在周围。这片由恒星流失物质形成的气体星云延伸至400个天文单位,距离比冥王星还远10倍。
本文最初发表于 The Conversation。阅读 原文。
本文的刊发并不代表世界经济论坛认同其中观点。
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作者:Jillian Scudder,苏塞克斯大学天体物理学博士后研究员
图片:太阳活动区释放中等强度太阳耀斑。路透社/NASA/SDO/经路透社提供
