綜述
其實早在古代,人們就已經開始了“夜觀天象”,并發現了許多類似于超新星爆發、日食、彗星等天文現象。只是由于古代并沒有科學的概念,對于世界的認知更偏向于“神創”論,即一些無法解釋的現象都是神明所為。
也因此,古時候的東方和西方都發展出了較為豐富的占星學說,占星的人根據行星和星辰的變化來預示人間大事,以及測算事情的兇吉。
直到文藝復興以后,天文學才作為一門單獨的學科從原本的占星術法中脫離,進入到了科學的領域,但早期的天文學家們并無法擺脫以往占星學說的影響,甚至即是天文學家,同時也是占星學家。
在天文望遠鏡被發明出來以后,人們的視野得到了空前的拓寬,也終于打破了雙眼的局限,可以觀察到神秘的太空,從而發現原來天上的事物與人類自古以來所想象的世界是不一樣的。
到了現在,我們幾乎都知道宇宙是無比廣闊的空間,太陽系由太陽“統治”著,人類生活在太陽周圍的一個小小的行星——地球之上。
在太陽系外,銀河系中有著幾千萬億顆大大小小的恒星,太陽在其中根本找不到在哪個位置,更別說“人外有人,天外有天”,銀河系的外面還有著更加寬廣的世界。
盾牌座UY
根據科學家們的觀測得出的數據顯示,目前而言人類可以觀測到的宇宙范圍大概是930億光年,其中有20000億左右的星系,每個星系大概平均存在著1億顆恒星,那么可以估算得出宇宙或許有20000億億顆恒星數量。
今天我們所要了解的,就是其中的一顆恒星,它曾經一度被認為是宇宙中人類發現的體積最大的恒星——盾牌座UY。
為什么要說曾經是呢?
這是因為隨著天文學家們對宇宙空間的不斷觀測,他們已經發現了比盾牌座UY體積更大的恒星,比如直徑為太陽的1260到1738倍的IRAS 05280-6910,又比如半徑是太陽的1540到2575倍的WOH G64等等,以及目前已知的體積最大的Stephenson 2-18。
盾牌座UY是一顆紅超巨星,紅巨星就是類似于未來的太陽那樣,在主序星核心內部的氫燃燒到后期,也就是老年階段,由于氫消耗加快,氦不斷增加,從而使得原本靜力平衡的狀態被打破,內核的氦在引力的影響下發生坍縮,導致密度不斷增加,同時溫度和壓力也在提高。
在這樣的情況下,緊靠內核的氫在內部極高的溫度下也開始發生核聚變,并使得恒星的外殼向外迅速膨脹,形成了紅巨星。
紅超巨星其實就是質量較大的紅巨星,大概是質量超過10倍太陽的恒星,在氫被耗盡之后的晚年形態。
盾牌座UY除了是紅超巨星,同時還是脈動變星,也就是它的亮度會隨著恒星的膨脹或者收縮而發生周期性變大或變小,距離地球大概有9500光年,乘坐光速宇宙飛船都要等9500年的時間。
箭頭所指處為太陽
在1860年,天文學家就已經發現了盾牌座UY的存在,一開始將它叫作是BD-12°5055,但在后來又觀測到它其實是一顆變星,于是又將它改名為盾牌座UY,即盾牌座中人類發現的第35個變星。
人類并無法用肉眼看見盾牌座UY,只能用天文望遠鏡設備進行觀測,得知了它亮度變化的周期大概是740天,亮度雖然比較高,但是它距離我們實在是太遠了,而且還處在銀河系人馬臂和太陽系中被塵埃云等不會發射光線物質的隱匿帶。
盾牌座UY有多大
2012年,根據科學家們的觀測和分析,他們發現了包括盾牌座UY在內的三顆紅超巨星的參數,利用當時的一些數據計算出盾牌座UY的半徑大概是太陽的1516到1900倍,取中間值相當于是1700倍。
如果按照1700倍太陽半徑來算,盾牌座UY的半徑大概有11.88億公里。
如果把盾牌座UY放在太陽系之中,代替太陽的存在,那么它將會吞沒水星、金星、地球、火星,甚至會超越木星的軌道距離,即距離太陽大概7.78億公里的位置,還會逼近土星,也就是14.33億公里。
根據數據顯示,木星的公轉速度為每秒鐘13公里,這也就算是非常快的速度了,木星的公轉周期都需要11.86年,而盾牌座UY的周長比木星軌道還要更加廣,這就需要更久的時間。
通過估算,我們可以得知盾牌座UY一個大圓周長是74.66億公里,如果是以人類現在所常用到的交通工具,步行速度假設為每秒1米,那么人類需要花上20萬年以上的時間才能夠做到繞著盾牌座UY走一圈。
提高一點速度,我們騎上摩托車,它的速度大概是每小時60公里,繞行盾牌座UY一周也要14200年的時間。
汽車的時速為每小時120公里,在不考慮能源、損耗等因素,也需要大概7100年的時間,速度更快的戰斗機每小時能飛行1000公里,繞盾牌座UY一圈也需要852.28年的時間。
再放上我國的殲20戰斗機,它的速度為每小時3000公里,需要飛行284年,仍然漫長。
如果是按照旅行者1號每秒能航行17公里的速度,它繞著太陽飛一圈最多也就才3天,甚至還不需要花上3天的時間,但是繞行盾牌座UY一周也要花費14年左右。
盡管依然要花很長的時間,但是比起前面那些幾萬幾百年的交通工具速度,已經算得上是非常快的了,如果人類坐在上面那些交通工具上,可能幾輩子都不可能看到盾牌座UY半個周長,可以想象盾牌座UY到底是有多大。
然而如果未來我們研發出能夠光速行駛的宇宙飛船,那么就只需要不到10個小時左右就能完成圍繞盾牌座UY飛一圈的任務。
如今的盾牌座UY
隨著天文學家們對于盾牌座UY的觀測逐漸加深,其中又出現了許多的爭議。
因為2012年科學家們所計算出來的盾牌座UY體積其實是根據1970年的光譜模型得出的結論,在后來天文學家們發現盾牌座UY的視差其實是在0.5374到0.7492mas左右,半徑其實只有755倍的太陽半徑,比起原本測算出來的1516到1900倍要小了一大半,已經不再是人類眼里最大的恒星之一。
這也是由于盾牌座UY本身距離地球非常遠,而且還處在銀河系的裂縫間,干擾的因素非常多,人類的科技水平也并沒有發展到能夠清楚地看見幾千光年外的天體的程度,因此有錯誤是十分正常的事情。
而關于盾牌座UY的質量也一直無法被確定,一般而言人類在進行遠距離觀測恒星的時候,可以通過恒星周圍的伴星來測量它的質量。
但是在目前的數據中,我們尚且沒有發現盾牌座UY可見的伴星存在。宇宙中也存在著附近沒有行星圍繞的恒星,也有流浪的行星,只是數量比較少。
故此,科學家們只能對盾牌座UY進行估算,認為盾牌座UY的質量可能是地球的7到10倍,雖然盾牌座UY是個超巨星,但是它同樣也是個紅超巨星,屬于是恒星的老年時期,在之前的主序星時期已經遺失了部分的質量。
在成為了紅超巨星以后,盾牌座UY的質量也會由于恒星風等原因加快流失。
根據科學家們的觀測和分析,他們認為如今的盾牌座UY每年大概會失去5.8×10-5M☉的質量,這也導致盾牌座UY的周圍全是塵埃和氣體,或許就是因此使得天文學家們誤以為盾牌座UY的體積極其之大。
如今的盾牌座UY的核心已經逐漸開始融合氦,它的位置也表明了盾牌座UY有著非常豐富的金屬元素。
所以當它核心坍縮之后,因為本身質量就比較大,又會開始合成重元素,從而在核心產生鐵,最后成為黃超巨星,藍色的劍魚座S型變星,或者是巨大的沃爾夫-拉葉星,即外殼被劇烈的恒星風給吹散殆盡,只剩下了一顆星核的天體。
到了那時,盾牌座UY很有可能會在瀕臨死亡之前形成IIb型、IIn型或Ib/Ic型的超新星爆發,成為中子星,發射出強烈的伽馬射線暴,波及盾牌座UY附近的大片恒星系統,如果附近存在生命,那么都會被它清掃滅絕。
當然,地球距離盾牌座UY十分遙遠,大概相隔9500光年,就算是盾牌座UY爆發出伽馬射線暴,也不會對地球造成影響,甚至當盾牌座UY 發生超新星爆發,等到人類看見它的爆炸,也需要在9500年左右了。
那時候人類是否依然存在于宇宙,是否走出了太陽系,發展出了新的移民星球,我們都無法得知。
結論
人類一直在不斷探索神秘的宇宙,從古代開始,一直到現在,而且未來也必然不會停止。地球的資源已經所剩不多,而科技發展的基礎離不開資源,想要得到快速的發展,人類必須要尋找到更加充足的資源。
要知道地球本身的資源都是來自于宇宙,是早期降落的隕石所饋贈給地球的“禮物”,因此,只有發展太空技術,才能不斷向外探索,我們的科技才能不斷向前。