宇宙中會不會存在直徑達1光年的恆星?

大熊524



目前發現的最大的恆星是盾牌座UY,直徑2,376,828,000公里,光繞盾牌座UY一圈得9個小時以上,而繞太陽一圈只需要14.5秒,要知道光速可是每秒30萬公里,是宇宙中最快的速度!

我們的太陽在未來膨脹成紅巨星之後,體積可以膨脹到火星軌道附近,而盾牌座UY作為紅超巨星,日過把它放到太陽的位置上,那麼直徑就能吞噬木星軌道,盾牌座UY能容納45億個太陽或者2億億個地球!

我們目前發現的最大的就是盾牌座UY,直徑也遠遠不到一光年,事實上宇宙中不會有任何一顆恆星直徑可以達到一光年,因為恆星的體積和質量在大到一定程度後,就會被自身的引力所壓縮,質量和體積越大的恆星壓縮的越厲害,最後被壓縮成一個黑洞。


我們的宇宙中的恆星一輩子都在受引力的制約,引力是恆星燃燒的幫手,也是毀滅恆星的兇手,恆星的體積和質量決定它的引力,直徑一光年的恆星只能被自身的引力給壓成黑洞,理論上就是一塊巧克力,只要它的體積和質量足夠大,那麼就都能變成黑洞。

其實宇宙中的確有直徑一光年甚至幾十光年的天體,這種天體就是恆星他媽,星雲。

星雲作為一種稀薄分子構成的天體,整體體積完全可以達到幾十光年,也正因為如此,星雲只能從足夠遠的地方被看到,近距離的話是看不全的,星雲之所以橫跨幾光年也是因為它足夠稀薄。


宇宙探索未解之迷


雖然宇宙很大,包含了不計其數的恆星,僅銀河系就有上千億顆,但宇宙中是不會存在直徑達到1光年的恆星。不僅現實中也沒有發現過這樣巨大的恆星,而且理論上也不支持這種恆星的存在。

恆星本身是從星雲(主要來自宇宙大爆炸)中發生引力坍縮而來,聚集越多的星雲,恆星的質量和體積也就會越大。但這並不意味著恆星可以無限增長,有一個極限會阻止恆星無限變大。

恆星不是永久性天體,它們本身處於一種動態平衡——流體靜力平衡,有兩種力量主宰著恆星。由大量物質聚集而成的恆星會產生很強的引力坍縮效應,自身重力會不斷壓縮自己。另一方面,受到強烈擠壓的核心區域可以進行核聚變反應,由此產生的輻射壓可以對抗引力坍縮。其中一種力量變強了,另一種力量也會隨之變強,反之亦然。

理論上,如果只要有星雲足夠多,它們就會被恆星的引力不斷吸收。但由於輻射壓的存在,恆星不能無限吸積星雲。當星雲吸積足夠多之後,強大的輻射壓會阻止星雲被引力吸收,引力拉不住星雲,所以恆星就無法繼續增長,這個極限被稱為愛丁頓極限。

在目前已發現的主序星中,半徑最大的只有太陽的幾十倍,即數千萬公里,遠遠小於0.5光年(4.7萬億公里)。而即便是從大質量恆星膨脹而來的紅特超巨星,目前已知最大的半徑也只有12億公里,仍然遠小於0.5光年。

根據一些模型,宇宙早期可能有一種極為龐大的恆星,它們被稱之為類星。類星有別於現在的恆星,這種天體的內部是黑洞,外部是普通物質,所以它們是無法長久穩定存在的。據估計,類星的最大半徑可達太陽的七千倍,即49億公里,但這還是遠沒有達到0.5光年的程度。


火星一號


1光年就是9萬4千六百零八億千米,是太陽直徑的680萬倍。如果是一個一光年的球體,則體積是太陽的3.14*10^20倍。假入真的有這麼一個恆星的直徑是這麼大,那麼它的史瓦西半徑將是太陽的3.14*10^20倍,即:3km*3.14*10^20=9.9億光年。

我們都知道,史瓦西半徑是物體形成黑洞後尺寸的大小。物體的史瓦西半徑大於物體自身的尺寸,說明他就是一個黑洞。而上述我們計算出來一光年的恆星,史瓦西半徑竟然達到9.9億光年,遠遠大於自身的直徑。這說明根本就不存在這樣的恆星,只能夠是黑洞才行。



當然了,我們可以通過一個公式來粗略計算恆星的質量和體積上限。恆星的極限狀態就是史瓦西半徑等於自身的半徑,這樣,假設其直徑是太陽的n倍(太陽史瓦西半徑是3km),則有:

3n^3=1392000n

解出來n=681。

所以,恆星的直徑最大可以達到太陽的681倍,即9.47億千米,約0.0001光年,不可能是1光年。


科學探秘頻道


即使是人類發現的最大恆星——盾牌座UY(體積最大),它本身是一顆紅超巨星,恆星演化末期階段,數千萬年後可能演變為黑洞。

它的直徑達到了23.7億公里之巨,放在太陽的位置上,它的體積可以吞沒當今的木星所在位置,逼近土星,但它與一光年相比較又如何呢?

數字上比較:2,375,828,000千米。一光年:9,454,240,512,000千米。

是不是感覺到差距非常之大。

那麼理論上會不會有這麼大的恆星呢,根據愛丁頓極限,當恆星吸積了過多的星雲物質時,足夠點燃內部的核聚變之時,那麼輻射出的能量即輻射壓將阻止物質被恆星引力拉過來,並且還會吹出強勁的太陽風,清空這顆恆星周圍的太空環境。

於是這顆新生的恆星就達到了引力與輻射壓的流體靜力平衡。

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一枚遊戲科幻迷


可能你是不知道一光年究竟是怎麼一個大的距離,一光年也就是差不多十萬億公里,而太陽的直徑是140萬公里。


也就是說,如果有一個恆星的直徑有一光年的話,那麼這個恆星的直徑就是太陽的700多萬倍,這麼大的直徑,想想倒是可以的,但是宇宙中是不會允許存在直徑達到1光年的恆星的,理論上這種恆星就不可能存在。

一般來講恆星都是氣態星球,恆星在自身巨大的引力作用下有向內塌縮的趨勢,但是與此同時恆星內部進行的核聚變反應使恆星有向外擴張的趨勢,這兩個趨勢達到了一個平衡,恆星才得以穩定存在。一旦核聚變產生的擴張力不足以抵抗塌縮的力,恆星就會塌縮形成白矮星、中子星或者是黑洞。

如果有這麼大的一個恆星,那麼它的質量一定是非常巨大的,但是質量從何而來呢?宇宙中的恆星的產生都源於原始星雲的聚集,理論上恆星是可以不斷吸收星雲並壯大自己的,但是恆星的核反應一旦點燃,就會向外有一個輻射壓,這種壓力造成了星雲不能更多地被恆星所吸收,恆星的質量也就不會再增加了。


目前人類是也發現了一些超級恆星,比如著名的大犬座VY,這個恆星的直徑有太陽的2000倍左右,還有一個恆星叫做盾牌座UY,它的直徑或許更大,或超過2000倍,但是即使如此,這些恆星也是急劇膨脹之後的紅巨星,就算直徑真的有太陽的幾千倍了,跟一光年比起來還是不值一提,也就只有幾千分之一光年而已。

太陽系的半徑(到奧爾特星雲附近)也才一光年,就算真的有這樣的恆星,那麼它也不能夠穩定存在,質量要是足夠大的話,它就會塌縮形成黑洞。但是大恆星卻不會這麼形成的,因為引力有限,在形成的過程中,它早就消失了,消失之後就會變成黑洞,但是黑洞也是有壽命的,最終會在爆炸中又重新變成塵埃。


鏡像宇宙


恆星內部發生的核聚變反應是支撐恆星不至於向內部發生重力坍縮的原因。核聚變反應的效率取決於壓力和溫度。

當恆星的質量很大時,溫度和壓力就會變大,核聚變反應的效率也就相應提高。這樣,核聚變反應會釋放強大的輻射壓將恆星的外層物質吹入到太空之中。這樣使得恆星的質量不可能無限增大。能夠形成恆星的質量就有了一個上限。這個質量估計為150個太陽質量。


圖:蜘蛛星雲

位於蜘蛛星雲中的R136a1恆星是目前質量最大的恆星,它的質量達到了太陽的265倍,遠大於理論值。科學家懷疑產生這樣的巨怪的原因可能源於恆星的合併,它可能是由數個巨大的恆星合併而成。它的周圍仍然有數個質量超過100倍太陽質量的恆星。

圖:
由左至右:紅矮星、太陽、藍矮星和R136a1

由於強烈的核聚變反應,使得它產生了每秒300多千米的恆星風,使得它外部質量快速流失,據估計在過去的百萬年間已失去了大約50個太陽的質量。巨大的質量也使得它的壽命只有短短的數百萬年。這顆恆星的半徑大約為太陽的直徑的35倍。但它並不是體積最大的恆星。

圖:盾牌座UY(最亮的)

體積最大的恆星是盾牌座UY,它是一顆位於盾牌座的紅色超巨星。

圖:


太陽系行星與其他恆星的比較: 圖1 水星 < 火星 < 金星< 地球 圖2 地球 < 海王星 < 天王星 < 土星< 木星 圖3 木星 < 比鄰星 < 太陽 < 天狼星 圖4 天狼星 < 北河三 < 大角星 < 畢宿五 圖5 畢宿五 < 參宿七 < 心宿二 < 參宿四 圖6 參宿四 < 大犬座VY < 天鵝座NML < 盾牌座UY

這顆恆星的質量為太陽的32倍,但半徑達到了太陽的1,708 ±192 倍(7.05~8.83天文單位),直徑達2,375,828,000千米。如果把它放到太陽系中,它差不多接近木星的軌道(9.58個天文單位)。

作為紅超巨星的盾牌座UY,它的壽命只有1000~5000萬年。最終會因燃料耗盡後,發生超新星爆發。剩下的殘骸會在重力作用下發生坍縮,形成黑洞。

所以,作為恆星來說,其直徑都不可能達到1光年。但有一類看上去像恆星的星體卻可以非常的大,這就是類星體。這類星體由於距離遙遠,看上去如同恆星一樣的只有一個點。但實際上它的直徑能達到數光年。類星體也是因它看上去“類似恆星”而得名。

圖:類星體

圖:天文學家拍攝到的類星體

類星體的中心是一個超大質量的黑洞,其質量能夠達到太陽的上百億倍,它在吞噬圍繞它周圍的吸積盤時,會釋放出強大的能量輻射。

看看下圖,你就應該知道宇宙的廣闊與人類的渺小了!


講科學堂


首先我看看問題問的是宇宙中有沒有直徑一光年的恆星。



就目前而言人類暫時還沒有看到那麼遠,在人類已知的恆星中,暫時還沒有這樣的恆星,但是不代表絕對沒有。



首先我們要清楚,宇宙,天體,恆星,行星,行星,衛星,彗星,流星體,隕星,小行星,星團,星系,而行星又分為,岩石行星,氣態行星等等。而恆星,根據生命週日的變化,又可分為,紅巨星,白矮星,中子星,以及黑洞,如果現在已知的,最大恆星,成為紅巨星的時候是非常可能超過一光年的,所以不是沒有而是暫時沒有發現而已。



如果問的是天體而不是恆星的話,那可以很直接的告訴你是有超過一光年的天體的。


頭頂一點綠你說氣不氣


如果有個地球是現在地球的10的100000000000000000次方大多好!要啥有啥,就不用為了搶資源地盤而打架了!讓那些願意打仗的人找不到的人多好!


北京偉農集團於欽波


UY Scuti——盾牌座UY,約有1708個太陽半徑大。



太陽半徑695700公里

此恆星直徑=695700*1708=1188255600千米

一光年是9 460 730 472 580.8千米

明顯小於一光年。

而且理論上說,一個天體體積越大,密度不變,質量會更大,達到某個閾值,則會在自身引力下坍縮,成為黑洞。


帶上他的眼睛


不會。恆星是否能穩定存在是受到下述這兩個力的對抗關係來決定的:

  1. 恆心自身物質產生的向心引力(向內吸引物質)
  2. 恆星核聚變反應產生的離心輻射(向外拋出物質)

紅矮星、白矮星的質量級別

如果恆星比較小,核聚變向外輻射的力量能夠對抗引力的內收的力量,那麼恆星便可以持續穩定地“燃燒下去”,直到某一天,聚變的材料耗盡,才會發生一定程度的坍縮,形成白矮星(質量小於1.44個太陽質量),或者紅矮星(質量小於0.8個太陽的恆星)。



黑洞的質量級別

在衰亡末期超過太陽質量一倍半的恆星,不能支持自身以抵抗自己的引力,將變成黑洞。這個界限質量稱為錢德拉塞卡極限。



超新星階段

如果恆星過大,那麼引力直接就會佔上風,塌陷情形會非常劇烈,但如果恆星內部還有大量核聚變原料如氫、氘、氚、氦等,會首先形成超新星爆炸,恆星會被噴射分裂成巨大的星雲(大到可能成為整個星系的基礎)。



如果大恆星沒有太多核聚變原料,那麼變成黑洞就是最合理的歸宿了。


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