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已知最大恒星有多夸張?在16萬光年外,將200個太陽疊起也比不過
2023/08/17

2010年7月的一天,英國的天文物理學家保羅·克勞瑟教授,以及他領導的研究小組,正在利用歐洲南方天文台位于智利的甚大望遠鏡研究著浩瀚的宇宙,他們研究的對象是 NGC 3603和R136a這兩個星團。

宇宙中的巨無霸

這個R136a星團可相當著名, 它是R136星團核心,而R136星團的歷史則十分短暫, R136直徑只有幾光年,位于大麥哲倫云中的狼蛛星云中,距離咱們地球約 170000光年

曾經,天文學家認為R136a的質量高達 1500個太陽質量(1個太陽質量是地球質量的333000倍),發出的光線比太陽要耀眼 3000萬倍

不過,隨著研究變得逐漸深入,天文學家發現, R136a本質上是一個高密度的星團,它之所以如此亮,是因為它包含著12顆質量大到恐怖的「怪獸」恒星。

「怪獸」恒星

天文學家發現,這些恒星的質量十分驚人, 平均都超過了50個太陽質量,并且還有 9顆恒星的質量都達到了太陽的100多倍

在這里,天文學家也找到了 目前在巨大質量恒星列表中,人類已知的質量最大的恒星——R136a1

R136a1是一顆 沃爾夫-拉葉星(WR star),什麼意思呢?這顆超大質量的恒星不僅體型罕見,就連光譜都十分不同尋常。

從光譜來看,它的 氫已經耗盡重元素則維持著相當高的豐度,并且在恒星表面還有強烈的 恒星風

像R136a1這樣的恒星,幾乎要比其他所有類型的恒星要熱得多,表面有效溫度已經 超過50000K,而在沃爾夫-拉葉星中,有些恒星的表面溫度已經可以 逼近210000K了。

由于恒星風太過劇烈,天文學家認為, R136a1實際上已經損失了大量的質量,雖然現在它的體型已經十分驚人,但天文學家推測,在它剛剛誕生的時候, R136a1的質量是320個太陽質量

它是如何做到的?

發現R136a1這樣的宇宙「巨人」對于天文學家來說不一定是一件大好事,因為它的出現代表著又將出現更多難以解釋的謎團。

根據愛丁頓光度極限理念, 宇宙中不應該存在任何一顆恒星,可以在誕生的時候就已經超過了150個太陽質量,這是因為當一顆恒星達到120個太陽質量的臨界點時,就會因為發生猛烈的爆炸。

為了回到恒星可以承受的速率,恒星必然需要采取行動,要麼選擇排擠自己,要麼選擇流失掉自己的質量,這才能使得自己達到平衡。

雖然R136a1的質量一直在通過恒星風不斷流逝著,但是這個速度太慢了,R136a1能在那麼長的時間內保持著如此巨大的質量,這讓天文學家們想破腦袋也想不明白。

這樣不可思議的恒星究竟是如何誕生的?天文學家聯想到黑洞的合并,有沒有一種可能, 大質量的恒星其實也是通過小恒星的合并才形成的呢

天文學家推測,在R136a1誕生之初, 很可能屬于一個雙星甚至多星的系統中,由于這個系統身處的超星團太過密集,在相互作用下,這些系統中的星星開始相互吸引并逐漸靠攏, 最終吸積合并成了一個超大質量的恒星

不僅是R136a1是這樣形成的,或許R136星團當中的所有「怪獸」恒星都是這樣誕生的。

天文學家能提出這樣的看法,是因為R136星團本身, 曾經就跟一個年齡約200萬至500萬年的疏散星團合并過

結語

不過,R136a1距離地球有165000光年那麼遠,這導致它的距離很難被精確測量,因此質量也充滿不確定性。

看來,關于這顆恒星的秘密,又要像宇宙中無數的謎團一樣,靜待未來的探索了。

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