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不应该存在的恒星:R136A1,如果在四光年外,地球会怎样?

大麦哲伦星系蜘蛛星云中的R136a1有一个如雷贯耳的称号:已知质量最高的恒星,这是一颗超出了爱丁顿极限的恒星,从理论上来看它就不应该存在,但它不仅诞生了,而且正在剧烈的放出光芒!

关于宇宙中质量最高的恒星R136a1

大麦哲伦星系的蜘蛛星云是一个产出大质量恒星的风水宝地,R136a星团中的1、2、3都在这里,每一颗都是超过爱丁顿极限、太阳150倍质量以上的恒星!

蜘蛛星云放大至R136a超星团,R136a1、R136a2和R136a3位于右下方

R136a1是英国谢菲尔德大学的天文物理学教授保罗·克劳瑟的研究小组在2010年7月发布的,他们利用欧洲南方天文台的甚大望远镜VLT和哈勃空间望远镜的资料,通过全像的斑点干涉测量解析发现了R136a这个高密度的星团,这些恒星表面温度高达40000K,是太阳的7倍以上!

中心R136a1和其附近的恒星

而R136a1的温度则超过了50000K,经过测量它的质量大约为太阳的265倍,大小则是太阳的35倍,光度这超过了太阳的870万倍,但根据其当前丢失物质的速度计算,在它诞生初期,质量可能高达太阳的320倍以上。

关于爱丁顿极限

恒星和行星都是静力平衡的天体,但与恒星不一样的是,恒星的内核存在核聚变,其强大的能量释放会产生向外的辐射压,以支撑恒星不坍缩,这就是主序阶段的恒星稳定燃烧的原因,到了红巨星阶段就是辐射压超过了引力坍缩,恒星逐渐膨胀,而超新星爆发则是内核发展了铁核,内核失去了辐射压,外壳坍缩撞击内核,引发超新星爆发!

所以稳定的辐射压很重要,但它与恒星的质量相关,质量越高,内核的引力坍缩致温度也就越高,核聚变燃烧也就越剧烈,即使在主序星阶段,内核也开始蠢蠢欲动,恒星表面物质将被超强的恒星风带离恒星,造成大量物质丢失!

因此恒星的质量极限大约在150个太阳质量,这就是英国物理学家爱丁顿名字命名的爱丁顿光度极限,超过则辐射压会引起物质大量丢失,自然状态下,150倍太阳质量以上的恒星是不可能产生的,这是恒星的发光机制决定的,其实如果不发光,那么质量更小,天体超过奥本海默极限的3.2倍太阳质量,就坍缩成黑洞了!

为什么R136a1还会存在?

天文学家猜测,它可能是多颗恒星合并而成的,这和R136a高密度星团有关系,一般在原始星云中诞生双星和多星期是非常普遍,反而像太阳那样的恒星却很少见,因此这就有了合并产生R136a1这颗超级恒星的机会!

看来是作弊产生的,不过存在即合理,也确实大大拓宽了天文学家的视野,原本他们一直认为超过150倍太阳质量的恒星是不存在的!

假如R136a1在比邻星位置,地球会怎么样?

那么亮的R136a1,按理应该很容易找到才对,为什么从来没听说过有那么亮的恒星?其实大麦哲伦星系距离我们至少有16.5万光年,因此像R136a1那么亮的恒星,看起来的只有12.77等,肉眼能极限看到6等,这个12.77比肉眼能看要暗500多倍!

假如将R136a1放到比邻星,地球上会变怎么样?

地球会变成咋样,算算就知道了,第一个影响是,它会变多亮?根据绝对星等公式换算下即可

视星等和绝对星等换算

经过计算,R136a1在比邻星的位置时星等约为-12.65等,这个大约是满月的亮度略低,但它要比满月刺眼得多,因为这是一个点光源,而满月则是面光源。

另一个问题则是,它的引力会影响地球吗?其实根据希尔球就可以知道,地球并不会受到四光年外的R136a1引力影响,因为它对地球的影响只有太阳的两亿分之一,所以各位还是没法洗洗睡,因为R136a1如果在4光年外超新星爆发,那就不得了了!

R136a1超新星爆发有多厉害?

R136a1的未来是极超新星,能量超过普通超新星爆发的100倍以上,核心将坍缩成黑洞,或者R136a1发展成不稳定对超新星,那么连黑洞都没有,265倍太阳质量的恒星将彻底在超新星爆发中飞散!4光年外星云扩散物质对太阳系的直接冲击比较难评估,但爆发的光辐射和伽马射线辐射,将会让地球彻底毁灭!

一般认为100光年内的超新星爆发的伽玛射线即可灭绝地球生命,如果在4光年外爆发,那么地球将遭受全波段辐射,估计能烧焦地球好几次,甚至连伽马射线破坏DNA都不用考虑了,因为地球已经被烧焦了!

所以把R136a1搬过来绝对不是一件好事!

最右侧为盾牌座UY

最后提醒下,盾牌座UY只是已知最大(直径大约和土星轨道直径差不多),不过它质量只有太阳的7-10倍,而R136a1却是其巨大质量,直径并不大!

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