宇宙中可能存在直径以光年为单位的巨型天体吗?

无聊的凡


一光年有多长?光中以每秒钟30万公里的速度在宇宙穿行一年的时间所走过的距离就是一光年。这个距离大约是94607亿公里。这是一个非常大的天文数字。那宇宙中可能存在着直径以光年为单位的巨型天体吗?

答案是肯定的,宇宙是中存在着这样的巨型天体的。相对于人类的世界来讲,宇宙中的天体都是非常巨大的。像太阳的直径是大约是1392000公里,是地球直径的109倍。太阳的直径已经是非常的大了,但是它的直径是无法和一光年的距离相比的。光只需要不到5秒钟的时间就可以穿越太阳直径的距离。因此太阳的直径只有大约5光秒。

图示:太阳系中最大的天体太阳

那目前已知的体积最大恒星盾牌座UY有多大呢?根据天文学家的观测,盾牌座UY的直径大约是太阳直径的1800倍,也就是大约25亿公里。如果把盾牌座UY放大太阳系的太阳的位置的话,它的星球表面会到达土星轨道附近。即便是这样,盾牌座UY的直径和一光年无法相提并论。盾牌座UY的直径只有2.32光时,只占了一光年的万分之三。

图示:已知体积最大的恒星盾牌座UY

这么看来,在宇宙中已经发现的这些恒星是没有一颗直径超过一光年的了。那宇宙中直径亿光年为单位的天体是哪些呢?就是星云。星云也是宇宙中的基本天体之一,它是由稀薄的气体和尘埃构成的天体。和恒星比起来,星云的质量很大,同时体积也很大,但是密度却很小。普通的星云质量就有上千个太阳那么大,直径可达20光年左右。

简单举几个例子来了解一下星云。

上面这片星云叫做北美洲星云。因为它的形状看上去就像北美洲一样,故此得名。这片星云跨度大约15光年,是个巨大的恒星制造工厂。

这片星云叫做蟹状星云。它和北美洲星云不同的是,它时超新星爆炸后的参与物质。它的大小最长的地方是12光年,最宽的地方是7光年。最宽的地方差不多是太阳到天狼星的距离。

星云在宇宙中千姿百态,没有固定的形状,但是它们却是宇宙中最大的天体。而像银河系和仙女座星系这样的更大的星系是比天体更高一级的天体运行系统了。所以我们说,在宇宙中直径能够一光年为单位衡量的天体非星云莫属了。


兔斯基聊科学


既然已经是天方夜谭了,我们就来算算。


因为题目中说了直径这个概念,所以默认这个天体是球形的,假设密度与太阳相近。

我们把这个问题简单点,首先一光年是多长?是9.46万亿千米。

那么太阳的直径是多少?1392000千米。

也就是说如果有一个天体的直径是一光年,那么它的直径就是太阳直径的6796336倍。

根据球体体积公式我们知道球体的体积是与球体半径的三次方关联的,所以通过体积计算,这个天体的体积大概是太阳的6796336的三次方倍,这个数字大概是3.139e+20。


而我们又知道,天体的质量几乎完全与体积正相关,而引力与质量正相关。如果假设这个天体与太阳的密度近似,那么它的质量也就是太阳的3.139e+20倍。


现代科学家,讨论的超大黑洞质量是太阳质量的100万-100亿倍,假设我们取最高值100亿倍,那么这个直径一光年与太阳密度相近的天体质量是超大黑洞质量3.139e+10倍。


我们知道万有引力中,引力是与天体质量呈正相关,与天体间的距离呈反相关,黑洞之所以能够吞噬一切,就是因为其巨大的质量。


而这个所谓直径一光年的天体,质量是黑洞质量的300多亿倍,请问啥东西能不被吸走?所以这个问题几乎不成立,最起码在现代科学能够理解的范围内再发展500年也很难成立。


但是不是就完全没有可能存在这样一个天体呢?比如说超级黑洞就是一个质量极大,密度甚至比空气还低,体积还比较小的天体,它与我们在常规物理范畴对于质量、体积与密度的理解有些偏差,既然宇宙中可以存在黑洞,那么当然也可能存在一个体积或者说跨度距离极大、密度极低、质量较大的天体了。


虽然一切皆有可能,但可能性还是低到几乎没有。


未泯双瞳


在经典力学时期,人类盛行机械⚙️的世界观,他们对各种事物的划分是绝对和静态的。比如,认为物质是绝对的实体,其占有确定的空间和不变的质量。

然而,进入到二十世纪,上述形而上学的死板观念被打破了。取而代之的,是有机的统一性,即不存在任何绝对不变的事物。

比如,放射性☢️元素的被发现,证明质量并不守恒,其仅只是能量的聚集。因此,能量与质量都是关于粒子运动的度量。只是它们所描述的粒子存在状态不同,前者是离散的,而后者则是封闭的。

正是因为能量与质量,在本质上相同,但在形式上不同;所以,两者才可以进行相互的转换,存在着质能守恒定律。

又比如,卢瑟福用阿尔法粒子轰击金箔。其意外地发现,大约只有万分之二的粒子被反射了回来。这说明原子并非实体,原子的体积仅只是电子高速运动所形成的封闭体系。

于是,物质的质量和体积都只具有相对的意义,它们并不是绝对不变的。任何物质的质量和体积,其具体的数值,在一定的程度上取决于与之相互作用的对象,是由相互作用的双方共同决定的。

在现实的生活中,最为常见的例子就是用x光透视人体内部的情况。众所周知,不同频率的光,在本质上是完全相同的,都是受到激发的量子。然而,能量越高的光子,其所具有的穿透性就越大。

比如,可见光会被人体反射回来,所以我们能够借助于光亮看见物体;然而,x射线可以穿透肉体,但却被密度更大的骨头🦴反射回来,所以我们可以借助于x光的照射,看到人体骨骼的变化。

至于能量更高的伽马射线,可以无碍地穿透许多物体,被用于对密度更高的物体进行探测。而对于能量最大的中微子来说,不存在任何封闭的物体,即便是地球🌍,中微子也可以无碍通过。

因此,对于天体的定义,取决于我们观察天体的角度和方法。严格地说,只要是高于物理背景的能量聚集,形成了相对稳定的耗散结构,都属于天体的范畴。

只要在足够远的距离,对频率足够低的光子进行感光,即便是松散的星云也可以作为天体被我们观测到。

比如,天上飘的云☁️,就是相对稳定的天体,其是由无数个离散的水分子组成的。然而,当我们乘坐飞机✈️进入云层时,却感觉不到云的实体性。

因此,在我们的宇宙中,直径超过一光年的天体比比皆是。当我们仰望夜空,看到的某一微弱的光点,就有可能是数十亿光年之外的星系或星系团,它们的直径都超过了几十万光年。

比如,银河系🌌的直径大约有二十多万光年。其之所以被称为银河而不是单个星体🌟,是因为我们的太阳🌞系处于银河系之中。如果在其他的星系上观察银河系的话,那银河系也只是夜空中的一颗普通的星星。

总之,如果我们抛弃传统的机械观念,将超出物理背景的所有物体都视为天体的话,那么宇宙中绝大部分的天体,其直径都是超过一光年的。

无数个天体就好比是海水🌊中所泛起的各种大小不一的泡沫,而我们人类以及地球仅只是泡沫中的泡沫。这就是为什么,我们只能微观地观察现实的世界,只能看到直径远小于一光年天体的原因。


淡漠乾坤


宇宙中的天体一般指星球,而星球自身不可能超过一光年的。除非我们把星云、星系也看着天体,那么这样的话随便一些星云和星系的直径都可以超过一光年,比如说我们的银河系,直径就达到了10+光年。

如果这里的天体特制星球,那么理论上根本不允许星球的体积那么大。星球包括行星、恒星、白矮星、中子星。行星体积一般比较小,要小于恒星。因为体积太大的话会导致内部压力过大,要不就是形成恒星通过核反应来抵御引力,要不就是发生坍塌形成白矮星或者中子星,甚至黑洞。比如太阳系内最大的行星木星,其体积是地球的1312倍。如果密度不变体积变得和太阳一样大,那么木星也将会开启核反应变成一颗恒星。恒星也体积也不能过大,过大的体积导致他们即便通过核反应都无法抵御自身引力,因此也会发生坍塌变成白矮星或者中子星或者黑洞。

我们目前已知的最大恒星就是星盾牌座UY,它的直径也才19个天文单位而已。而即便恒星体积再大,也万万不能超过一光年。因为如此巨大的恒星其史瓦西半径都不止一光年,所以坍塌成为黑洞是其必然归宿。


科学探秘频道



宇宙中体积最大的恒星是盾牌座uy,但它的直径也仅仅是太阳直径的1420倍,光只需要9个多小时就能环绕盾牌座uy一圈,而环绕我们的太阳仅需14.5秒,盾牌座uy的体积虽然说太阳的45亿倍,但它的质量只有太阳的32倍,宇宙中的天体的体积越大质量也就越大,相应的引力就会进一步约束天体的体积,具体到恒星身上就会变成黑洞。

一个恒星的质量如果超过太阳质量的3.2倍,那么它在死亡之后就会变成黑洞,更准确一点来说,任何一个天体只要它的质量达到了太阳的3.2倍以上就都能变成黑洞,黑洞就是由强引力坍缩而成的。


所以宇宙中是不会有什么任何一种星球直径达到一光年的,黑洞也不行。

宇宙中唯一直径达到光年级别的只有天体系统,比如包裹太阳系的奥尔特云直径达到了2光年,我们的银河系直径更是达到了20万光年,但这些都不是单个天体。

超新星爆发后的星云直径也能达到数光年,再距离地球6500光年的金牛座有一个超新星爆发后形成的星云,这个名为蟹状星云的天体直径已经达到了12光年,而且还以每秒1000公里的速度膨胀中。


物理定律规定了宇宙中单个天体体积是不可能达到一光年的,唯有那些天体系统和密度极低的星云可以将直径扩大到数光年。


宇宙探索未解之迷


答:单一天体的尺度还达不到一光年,但是由单一天体相互联系,组成的引力结合体,引力的影响范围可以达到数十万乃至数百万光年。


单一天体:也称作单星,指不与其他同类星体构成聚星系统的单个天体。

比如我们太阳,就是一颗恒星类型的单一天体;距离太阳最近的恒星系统,就是由三颗恒星组成的聚星系统,叫做半人马座三星。


光年是距离单位,表示光一年行走的距离,大约是9.46万亿公里,足足可以绕地球两亿三千六百五十万圈,几个天体的尺度如下:

(1)我们太阳的直径为140万公里;

(2)目前发现体积最大的恒星,是距离地球9500光年的盾牌座UY,直径大约是地球的2000倍28亿公里,约合0.0003光年;

(3)目前发现最大的黑洞,是距离地球104亿光年的Ton 618,质量是太阳的600亿倍,视界半径足足有3850亿公里,约合0.04光年;

(4)银河系直径大约20万光年;

(5)目前发现最大的星系,是距离地球10.45亿光年的“IC1101星系”,据天文学家估计,IC1101的直径为400~600万光年,是我们银河系的20多倍;

以上数据,恒星和黑洞属于单一天体,直径都远远达不到一光年;但是由单一天体组成的星系,直径却高达几十万到数百万光年。


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艾伯史密斯


宇宙中可能存在直径以光年为单位的巨型天体吗?

这要看这个天体是如何来形容的了,假如是单一的,那么星云应该算一种,如果是众多天体的聚合体,那么星系也可以算!如果要求是类似于恒星或者恒星的各种发展阶段的,也许就没有了!

我们观测到的最大的恒星盾牌座UY,理论上也仅仅到达了土星轨道附近而已!直径大约为19天文单位,而这距离光年还远呢!

用太阳系来做比较非常容易理解,因为诞生太阳系的奥尔特云直径约一光年,而太阳系柯伊伯带以内与一光年的直径相比较,几乎就可以忽略不计!

蓝色外圈代表的就是奥尔特云,与中心的太阳系相比,也许就看不到了.....因此我们观测到天体距离光年的规模还远着呢!

假如有一颗恒星的直径达到光年级别的话,那它就不再是恒星了,因为其巨大的质量早就的引力会直接将其自身坍缩成一颗黑洞!只有弥漫状态的星云才有可能超过的尺寸,因为弥漫在星际空间中的星云物质密度极低,甚至比地球上的真空状态物质还要少,但这架不住星云巨大的面积!

上图大家都知道是“创生之柱”,它是鹰状星云的一部分,创生之柱的条状物长度达到了4光年以上,而更大的鹰状星云长约70光年,宽约55光年,在这个尺寸下即使一立方公里只有一克星际物质,那么这个星云所含的物质仍然是个天文数字!当然创生之柱正是诞生恒星的区域!

这银河系大家都知道直径约为10万光年,当然最新的数据是修正为了16-20万光年!这算大了吗?其实比银河系大的多了去了!

比银河系大的几个典型天体,而最大的那个是IC1011,上图的比例也可以看出这个星系的巨大,当然这仅仅是我们观测到的,而可观测宇宙已经广袤达到了930亿光年,我们并非观测到了每一处天体,因为即使从天空中任何一块区域曝光十多天,那么又是一张深空照,谁也不知道这些天体的背后会有多大的天体!

而这是哈勃2.4M直径的主镜的效果,未来詹姆斯直径达到了6M,也许我们将能发现更大的天体!作为围观群众,我们十分期待!

只是不知道它什么时候能上天,也许要“杜蕾斯”出马才能将它送上天了!


星辰大海路上的种花家


光年是个长度单位,若按宇宙尺度来看,用光年来表示距离的话还是比较适合的,因为天体之间的距离动辄就是几百几万光年直到数十亿光年。但单一天体的直径大小相对于天体间的距离来说就显得微不足道了,用光年来表示就很不适合,一般还是用千米来表示天体大小的。

我们先看看光年这个长度单位有多大,以真空中的光速一年走过的距离,1光年(ly)=9460730472581千米(约9.46万亿千米),这个长度是地球到太阳平均距离(约1.49亿千米)的63240倍。而太阳系的边缘,按照广义上以太阳的引力所能影响的范围,也就是奥尔特云来界定,也只有5万到10万天文单位,也就是半径一光年左右。但这是指太阳系的大小而不是单一天体。那我们看看目前观测到的宇宙中几个最大的天体有多大?

先说恒星,目前已知体积最大的恒星是盾牌座UY,这是一颗位于盾牌座的红超巨星,其直径约23.78亿千米,这样巨大的一颗恒星如果放到太阳的位置,可以把木星的轨道包含进去并接近土星的轨道。如果用“光”来测量的话,光速环绕这颗恒星的一周需要约9个多小时,相比光年这个距离还是显得太小了。

那么比这种超大体积的恒星还要大的天体是什么?只能是黑洞或者和黑洞有关的类恒星天体了,因为黑洞的质量几乎是没有上限的,不过最近有些研究认为黑洞质量上限约为500亿个太阳质量(只是一个理论假说,目前还没有发现这么大质量的黑洞),而黑洞的体积目前来看也没有什么限制,它的体积可以小到比原子还要小(几乎瞬间蒸发),也可以非常大,其半径可能超过整个太阳系。但是以目前人类的观测技术,黑洞对我们来说基本上是隐形的,因此很难确定黑洞有多大。但宇宙中有一种叫做类星体的天体,这是上个世纪60年代天文学“四大发现”之一。

类星体是一种特殊的天体,距离我们都十分遥远,其中心是一颗至少千万太阳质量以上的超大质量黑洞,虽然其中心的黑洞不会发光,但是与周围物质的作用使其成为了宇宙中最耀眼的天体。与星系相比,类星体要小很多,但是释放的能量可以是星系的百千倍。目前为止已知的质量最大的类星体是S5 0014 + 81,根据2009年最新一次测算,这个类星体中心的黑洞质量约为400亿个太阳质量,其史瓦西半径大约有1190亿公里,也就是说,其直径达到了2380亿公里(等于1600个天文单位)!是冥王星轨道的40倍,图中中间那个小白点就是包括冥王星在内的太阳系!

如此巨大的黑洞,其视界范围也只有0.025光年,还是太小了点,但是其周围类似吸积盘的物质直径可以达到光年这个单位,但用光年来描述的话,又显得不太精确,也不方便。

所以,在我们目前所能观测到的宇宙来说,还没有哪个单一天体的大小能以光年来测量,毕竟宇宙很大,天体很小。


清明的星空


不会存在的,除非你说的也包括星云,恒星做不到那么大,因为过大了就会被引力变成黑洞。


坦克大战蜘蛛侠


直径一光年的天体,宇宙中不可能存在。宇宙无限,充满了无数的未知与可能。但所有的可能,都必须要遵循一条规则,那就是宇宙规律。

说到无限的宇宙,总能让人无边幻想。觉得各种相像力所能想到的,都应该存在。比如超光速飞行,比如时光倒流等等,这些是永恒的科幻作品题材,但永远只存在于各类想象中。包括这个一光年直径的天体。



各类天体都是由星云演化而成。当原始恒星的质量达到太阳0.08倍,也即是85个木星质量时,万有引力造成的重力内缩就有可能点燃氢聚变。生长到一定太阳的质量,这个过程必然发生。当氢聚变开始后,就开始不停的向外喷射物质,恒星质量由此不停的开始减少了。产生的等离子恒星风也将星云的残余物质吹出自身的引力范围,以致恒星无法再获得质量补给。

太阳的直径是140万公里。已知最大的盾牌座uy直径是24亿公里,而1光年的直径是9.4万亿公里。在太阳大小级别就会产生核聚变而停止增长了,怎么让它无限增长到一光年呢?


除非不让他核聚变,继续让引力吸附物质无限生长下去。什么力量可以制止如此体量的星球内部运动呢?无法想象。但是制止了核聚变,质量越大导致的引力越来越大又怎么解决呢?不允许核聚变,恒星也因为支撑不了重量而必须向内塌缩。是不是又要把引力消除呢?力无法消除。消除引力,就先要推翻质能转换方程了。要推翻质能方程,所有的物理模型都要推翻。好吧,现在,你已经可以再造一个你规定规则的宇宙了。你变成上帝了。不立足于科学的幻想证明了为了完成一个悖论,需要更大的悖论来支持。最后进入死局。


人类物理学发展观到今天,微观世界的量子力学和宏观高速世界的相对论已经对我们身处的宇宙搭建了理论框架。物理学大厦是一层层搭建上去的,互相印证,互相证伪。它让我们理性的看宇宙。


哈勃和天眼已经让人类的眼睛看到了137亿光年的距离。无数的恒星资料具有了宇宙统计学的绝对样本量了,客观显示了星体大小的上限值。这就是宇宙规律。不要幻想在无限远处就有一光年直径的恒星,一个不会有,有一个,就对所有的物理学定律全盘推翻。目前为止无数恒星,无数因为引力造成的热核反应临界值。这些明证遵循的是什么定律呢?不是人类为了让宇宙规律符合物理规定特地去点火的吧。

如果一定要说有,不妨先证明137亿光年已观测宇宙为何没有存在它。乃至十分之一光年直径的都没。不基于科学的想象,就让它在童话故事里存在吧。

谢谢阅读,至于超光速,时空回溯之类的悖论话题,非本问答说问,等到再有,再答。


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