宇宙中体积最小的恒星到底是哪颗?当然,不是我们的太阳


宇宙中体积最小的恒星到底是哪颗?当然,不是我们的太阳


上图显示的是太阳的表面与其大气层,保罗·斯图尔特摄。

浩瀚的宇宙空间和深奥的天文学科给人的感觉都是巨大无比的:最大的恒星,最大的星云,最具潜力的大型星系,最无限的宇宙,以及哪个彗星在小天体中最大,等等等等。

有大就有小,最大的另一面会是怎样呢?今天我们就来讨论一下小恒星。开始前请先忘了Gray Coleman和Emmanuel Lewis的玩笑,接下来就来谈论一下这些可爱的小型融合工厂。


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太阳质量数倍的氢气聚集在一起就会形成大恒星。那么,要得到更小的恒星,则只需更少的氢气。但有个最小值的界限,超过了,就不能在核心处产生热量和压力来引发太阳能聚变。这颗未形成的恒星接着就会散作一团,最后消散殆尽,消失在仙女座的通道中,变回弥漫在宇宙中的氢气存在。


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最小的恒星有多小?我们所知道的最小的恒星是哪个?传统意义上,恒星是一个在其核心具有足够质量和压力的物体,它可以融合聚变,将氢原子变成氦。

融合过程会释放热量和能量,抵消重力的作用,最终形成体积稳定的、一定大小的恒星。


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恰巧,我们的太阳正好是1太阳质量。实际上,这并不是真的,因为我们就是用太阳作为了其他恒星的量尺,这才是根源。我们正在进行一场无休止的恒星测量比赛,其中最大的并且周长最长的是哪颗呢?

我们聊过了最大的恒星,但最小的呢?你能用肉眼看到最小的恒星是哪颗?它们到底有多小?


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经验证,如果只有太阳质量的7.5%的氢气聚集起来,仍然可以在恒星内部进行聚变反应。这就是我们熟知的红矮星。即使我们还没有机会测量很多红矮星,但是最近的比邻星的质量约为太阳质量的12.3%,而且距离我们只有20万公里。换句话说,最小的红矮星只比木星大50%左右。


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红矮星想像图

而区别明显的是,这颗红矮星的重量大约是木星质量的八倍。我知道这听起来很疯狂,但是当更多的氢气聚集时,受重力影响,恒星的体积不会继续增加,而只是密度增加。

这是已知最小的恒星,质量是太阳质量的9%,仅高于最小理论值。


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比邻星的X射线图像。图片来源:Chandra

比邻星约占太阳质量的12%,是太阳之外离地球最近的恒星。但是因为太暗了,如果没有望远镜的话很难看见。事实上,用肉眼根本看不到红矮星。你可以看到的最小的恒星是天鹅座61,这是一对双星,其中一颗恒星只有太阳质量的66%,距离我们只有11.4光年远,但在黑暗的天空中几乎看不到它。然后是Spock的家--天苑四,只有太阳质量的74%,接着是半人马座,占太阳质量的87%,再就是太阳。这将颠覆你的认知:太阳是你能肉眼看到的第四小的恒星。你能看到的所有其他恒星都比太阳大得多。他们都是恐怖的巨大怪物。


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天苑四b的轨道清空了尘埃带中的一个区域。

当然,与最小的恒星相比,我们的太阳显然是巨大的,但也完全适合我们的需要,它是我们人类及地球上所有生命存在的根本。对我们来说,太阳的尺寸刚刚好,不必去管其他的大恒星。

相关知识

天苑四 是一颗主序带上分类为K2的恒星。它是波江座内最靠近我们,也是在近距离恒星列表上能以裸眼看见的全天第三靠近的恒星。估计他的年龄少于十亿年,相对来说还是颗年轻的恒星,因此这颗恒星的磁场活动比太阳强,而恒星风的强度估计是太阳的30倍。自转也比较快速,虽然有纬度上的变化,估计周期约为11.1 天。


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环绕天苑四的两条小行星带。

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