按现在的理论和恒星的概念,别说有很多,直径超光年的恒星连一个也没有。前几天刚回答了一个“有没有半径为一光年的星体”的问题,直径是两光年,比这个还大,但好在不限制必须是恒星。终算给他找到了。但恒星超过1光年的真的没有。
目前已知体积最大的恒星是大犬座的VY,是太阳直径的2100倍,太阳直径为139万公里,VY恒星直径为28亿公里,仅为0.0003光年。对了最新资料据说最大的恒星应该是麦哲伦星系的蜘蛛星云中心地带的蓝特超巨星R136a1,
直径有说为太阳的3200倍,但不确定,但既便如此,也只不过是0.00044光年的直径。还差的太远,那恒星体积到底有没有上限?体积说到底是物质的体积,体积与物体质量和密度有关,理论上质量越大、密度越小,那么体积就越大。但恒星的质量是有上限的(质量超大的话估计连热核反应也来不及,直接就变成黑洞了),那么恒星体积必定也会有上限,所以我们只要找到恒星质量的上限就可以初步确定恒星的体积上限,当然这里还要考虑引力的有效范围,下面我们来进行详细剖析。
根据天体平衡原理,科学家观察和计算单个天体质量的上限应为150个太阳质量,如果大于这个限度,这个天体会因自身引力过于强大,不能保持稳定,会出现膨胀――收缩的脉动,每一次脉动,都会让天体损失一部分质量,直到质量达到150倍太阳质量,这个天体才能稳定存在。
目前已经发现几个180倍太阳质量的天体,但都在脉动。所以150倍太阳质量应该是天体质量的上限了。因此天体的体积的上限也就初步确定了,当然体积还决定于天体的密度、状态和引力的特征,首先引力虽然是长程力,理论上引力能束缚住物质的范围是无限的,但实际上目前发现最大体积的天体就是上面说的大犬座的VY,它的半径相当于土星的轨道半径。体积再大,引力就束缚不住物质了。因此理论上虽然密度越小,体积越大,但考虑到引力范围的问题,实际上恒星密度对体积的影响不大。因此咱们主要考虑质量和引力。
当然上面的这个体积上限是以大犬座VY天体的密度和质量来衡量的(VY天体质量大概是17一25倍太阳质量,平均密度为5――30毫克/米),如果把VY天体质量算作20倍太阳质量,密度算作20毫克/米。
我们假定有一个恒星质量为150――180个太阳质量上限,是VY天体的9倍,密度和VY天体一样为20毫克/米,根据g=GM/r(其中g为天体表面的引力加速度,G为引力常数,M为天体质量r为天体半径),天体质量变为9倍,g要想保持不变,半径必须变为3倍,天体直径变为28X3=84亿公里,也只为0.0009光年,还差的太远。这个天体的密度20毫克/米,比地球空气的密度1290000毫克/米小多了,肯定已经是个气态超巨星,所以从常规意义上说,这是常规概念单个恒星最大的体积了,是不可能达到直径为1光年的。
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