03.06 目前已經發現的最大質量和體積的天體分別是什麼?

科學黑洞


在天文學上,我們常常會有這樣一種誤解,就是說到天體的時候,常常會以為指的就是某個星體。其實宇宙間的種種物質集合都可以稱為天體,比如星雲、星系、星系團,乃至我們的宇宙,都可以看作是天體,所以從這個意義上講,最大的天體當然是我們的宇宙了。



在比宇宙小一些級別的天體中,由眾多星系組成的大尺度絲狀結構長度可達10億光年以上,比如斯隆長城就是這樣的天體。

而在由星系組成的星系團中,名稱被叫做“胖子”(El Gordo)的大型年輕星系團是迄今發現的最大星系團。


在星系級別的天體中,IC1101是已知宇宙中最大的星系,其處於距離地球大約10.7億光年的阿貝爾2029星系群的中心,直徑在560萬光年左右,相當於銀河系直徑的56倍。如果IC 1101位於我們銀河系的位置,那麼距離銀河系260萬光年的仙女座星系和300萬光年的三角座星系,以及大麥哲倫星系、小麥哲倫星系,連同它們之間的距離空間,都將被包含在IC1101星系之內。

如果說最大的單一天體,那就非Ton618莫屬了,這是一個類星體,它的中心是一個質量巨大的黑洞,其位於北天極附近的獵犬座,距離我們約104億光年,也就是說我們看到的是它104億年前的樣子,那個時候整個宇宙才形成30多億。它屬於是一種極亮,寬吸收線,射電噪類星體,裡面的黑洞是太陽質量的660億倍,其史瓦西半徑近4000億公里,發光的是黑洞周圍的吸積盤,該類星體於1957年就在射電波段首次被觀測到,但是60多年來,它的最大質量單一天體的紀錄都沒有被打破,同時它還是迄今為止人類觀測到的最亮的天體,其光度為太陽的140萬億倍,也超過整個銀河系的2萬倍。



如果說最大的恆星,目前來看,這一桂冠屬於R136a1,這是一顆位於大麥哲倫星系的藍特超巨星,距離我們約16萬光年,其質量約相當於太陽的265倍,光度則為太陽的870萬倍,體積相當於太陽的數萬倍,但如果要說體積最大的恆星那就不是它了,目前已知體積最大的恆星是盾牌座uy,其體積相當於太陽的45億倍。


如果說最大的行星在太陽系中,木星最大,但目前已觀察到的最大的行星應該是編號為SIMP J01365663+0933473的類木行星,其質量是木星的12.7倍,如果質量再大的話,超過木星的13倍質量就很可能不是行星而成為褐矮星了。


科普大世界


如果不算星系、星系團等星系級別的大尺度結構的話,目前已知質量和體積最大的天體是TON 618。這是一個十分遙遠的類星體,也就是說,它是一個非常活躍的星系中心超大質量黑洞。

據估計,這個超大質量黑洞的質量高達太陽的660億倍,或者高達銀心超大質量黑洞的1.5萬倍。質量越大的黑洞,它的事件視界(黑洞表面)離中心的奇點就越遠,其半徑也就越大。根據史瓦西半徑的計算結果,TON 618的半徑高達1300天文單位。相比之下,海王星與太陽的距離大約為30天文單位,可見這個黑洞的體型極其龐大。

由於TON 618正在大量吞噬物質,這會在它視界之外形成一個巨大的吸積盤。雖然黑洞本身看不到,但它的巨大吸積盤是可見的。由於我們現在觀測到的是TON 618的吸積盤在104億年前發出的電磁波,這意味著它的吸積盤應該早已經被吞噬殆盡,現在這個黑洞已經趨於寧靜。此外,隨著空間膨脹,TON 618目前已經退行到270億光年之外。


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