葉っぱ天国で規制された男の独り言3

971名無しさん
2021-05-25 07:27:02
ID:WNPQHZzQ

宇宙中最大的恒星--尺寸比较
宇宙中最大的恒星是什么,它为什么会那么大?恒星到底是什么呢?

希望成为恒星的事物
我们的旅程从地球开始。不是为了学习什么,只是为了获得一个模糊的尺度感。具有一些类似恒星特性的最小的东西是大型气态巨行星,或者亚棕矮星。比如木星,太阳系中质量最大的行星。比地球大11倍,质量大317倍,或多或少,由与我们的太阳相同的东西组成。只是数量少得多。向恒星的过渡从褐矮星开始,这些失败的恒星让它们的母亲感到非常失望。它们的质量是木星的13到90倍。因此,即使我们把90颗木星扔向对方,虽然很有趣,但也不足以创造一颗恒星。有趣的是,给褐矮星增加大量的质量并不会使它变得更大,只是它的内部密度更大。这增加了核心的压力,足以使某些核聚变反应缓慢地发生,并且该物体会发出一点光芒。因此,褐矮星是一种阴郁的气体巨行星,并不适合任何类别。但是我们想讨论的是恒星,而不是失败的假想之星,所以让我们继续。

主序星
一旦大型气球通过了一定的质量门槛,它们的核心就会变得足够热和密集,足以点燃。氢气在它们的核心中被熔化成氦气,释放出巨大的能量。这样的恒星被称为主序星。一个主序星的质量越大,它燃烧的温度和亮度就越高,它的寿命也就越短。一旦燃烧氢气的阶段结束,恒星就会增长到原来体积的几十万倍。但是这些巨大的阶段只持续了其寿命的一小部分。因此,我们将比较恒星在其生命中截然不同的阶段。这并不意味着它们不那么令人印象深刻,但也许我们应该记住,我们将把婴儿和成年人进行比较。现在回到开头,最小的真正的恒星是红矮星。大约是木星质量的100倍;勉强大到足以将氢气融合成氦气。因为它们的质量不大,所以体积小,温度不高,而且发光很暗。它们是主序中唯一的恒星,一旦死亡就不会再增长,而是会逐渐消失。红矮星是迄今为止宇宙中最丰富的类型,因为它们燃烧燃料的速度非常慢,可以持续十万亿年--是目前宇宙年龄的一千倍。例如,离地球最近的恒星之一是一颗红矮星,即巴纳德星,但它的光芒太暗,没有望远镜是看不到的。如果你想了解更多,我们做了一个关于红矮星的完整视频。下一个阶段是像我们太阳这样的恒星。说太阳主宰着太阳系是不公平的,因为它占了太阳系所有质量的99.86%。它的燃烧温度和亮度远远高于红矮星,这使得它的寿命缩短到大约100亿年。太阳的质量是巴纳德星的7倍,但这使得它的亮度几乎是300倍,表面温度是其两倍。让我们走得更远! 质量的微小变化在主序星的亮度上产生巨大的变化。夜空中最亮的星,天狼星,是2个太阳质量,半径是太阳的1.7倍,但是它的表面温度接近10000℃,使它的亮度提高了25倍。燃烧的温度使它的总寿命减少4倍,达到25亿年。质量接近太阳10倍的恒星,表面温度接近25000℃。半人马座β星包含了两颗这样的大质量恒星,每颗恒星的亮度都是太阳的2万倍。这是一个来自只有13倍大的东西的巨大能量,但是它们只能燃烧大约2000万年。在太阳绕银河系一周的时间里,整整一代的蓝星都会死去。那么这就是公式吗?质量越大,恒星就越大。我们知道质量最大的恒星是R136a1。它有315个太阳质量,比太阳的亮度高出近900万倍。然而,尽管它有巨大的质量和力量,它的体积却只有太阳的30倍! 这颗恒星是如此极端,几乎不受引力的影响,以至于它每秒钟都会通过恒星风失去321亿吨的物质。这种恒星是极其罕见的,因为它们稍微打破了恒星形成的规则。当超大质量的恒星诞生时,它们会燃烧得非常热和明亮,这就把任何可以使它们变得更有质量的额外气体都浏览掉了。因此,这种恒星的质量极限是太阳的150倍左右。像R136a1这样的恒星可能是在密集的恒星形成区由几颗高质量的恒星合并而成的,只需几百万年就能燃烧其核心氢。因此,这意味着它们是罕见的、短命的。从这里开始,变大的诀窍并不是增加更多的质量。为了制造最大的恒星,我们必须杀死它们。

红巨星
当主序恒星开始耗尽其核心的氢气时,它就会收缩,使其更热、更密。这导致了更热和更快的核聚变,核聚变反作用于重力,使外层膨胀到一个巨大的阶段。而这些恒星确实成为真正的巨人。例如,十字架一。它的质量只比太阳大30%,但却膨胀到其半径的84倍左右。不过,当太阳进入其生命的最后阶段时,它将膨胀并变得更大;是其目前半径的200倍 在其生命的这一最后阶段,它将吞噬内行星。如果你认为那是令人印象深刻的,让我们最后介绍一下宇宙中最大的恒星。

超巨星
超巨星是宇宙中质量最大的恒星的巨大阶段。它们有一个巨大的表面积,可以辐射出疯狂的光量。由于体积如此之大,它们基本上是在自我吹散,因为表面的引力太弱,无法固定住热质,而热质在强大的恒星风中被抬走。手枪星有25个太阳质量,但半径是太阳的300倍;一个蓝色的超巨型星体,因其充满活力的蓝色星光而恰当地命名。很难说手枪星到底能活多久,但可能只有几百万年。比蓝超巨星更大的是黄超巨星。研究得最透彻的是仙后座;这颗恒星非常明亮,可以用肉眼看到,尽管它离地球有几千光年之远。在40个太阳质量的情况下,这颗恒星的半径是太阳的500倍左右,亮度是太阳的50万倍。如果地球离仙后座那么近,就像它离太阳那么近,它就会在里面,你就会死得很惨。不过,黄超星是非常罕见的。目前已知的只有15个。这意味着它们很可能只是一个短暂的中间状态,因为一颗恒星在其他的超巨星阶段之间成长或萎缩。有了红超星,我们就达到了我们所知的最大的恒星。可能是最大的恒星,甚至是可能的! 那么谁是这场疯狂竞赛的赢家呢?嗯,事实是我们不知道。红色超巨星非常明亮,而且距离很远,这意味着我们的测量中即使是微小的不确定性也会给我们的尺寸带来巨大的误差。更糟糕的是,这些太阳系大小的庞然大物正在把自己炸得四分五裂,这使得它们更难测量。随着我们做更多的科学工作和仪器的改进,不管最大的恒星是什么,都会发生变化。目前被认为是我们已经发现的最大的恒星是斯蒂芬森2-18。它可能是一颗主序星,质量是太阳的几十倍,现在可能已经失去了大约一半的质量。虽然典型的红超星的大小是太阳的1500倍,但最大的粗略估计是斯蒂芬森2-18的半径为2150个太阳半径,其闪耀的能量几乎是太阳的50万倍 相比之下,太阳似乎只是一粒灰尘。我们的大脑真的没有办法掌握这种规模。即使以光速,你也要花8.7个小时才能绕过它一圈。地球上最快的飞机也要花500年左右! 如果把它丢在太阳上,它将填满土星的轨道! 随着它的演化,它可能会甩掉更多的质量,缩减到另一个更热的超巨星阶段,在它的核心积累重元素,最后在一个核心坍缩的超新星中爆炸,把它的气体还给银河系。这些气体随后将继续形成另一代各种大小的恒星。再次开始出生和死亡的循环,照亮我们的宇宙。让我们再来一次这样的旅程,但这一次不需要采取。宇宙是很大的。里面有很多大的东西。如果你想多玩一些大型的东西,我们有一个好消息!我们已经创建了我们的第一个应用程序。我们已经创建了我们的第一个应用程序,Universe In A Nutshell,和Tim Urban一起,他是Wain But Why背后的大脑。你可以无缝地从存在的最小的东西,经过冠状病毒、人体细胞和恐龙,一直到最大的恒星和星系,并惊叹于整个可观察到的宇宙!你可以了解每个物体的更多信息。你可以了解每个物体的更多信息,或者仅仅是享受这一切的纯粹规模。这个应用程序的灵感来自于黄氏双胞胎的 "宇宙尺度 "网站,几年前该网站问世时,我们花了很多时间,并认为现在终于到了创建 "等待但为什么 "和 "Kurzgesagt "版本的时候。你可以在你的应用商店里得到它,没有应用内购买,也没有广告。所有未来的更新都包括在内。由于这是我们的第一个应用程序,我们希望听到你的反馈,以便我们能够随着时间的推移而改进它。如果你觉得这听起来不错,现在就下载Universe In A Nutshell应用程序,如果你想支持它,请给我们留下五星级的评论。Kurzgesagt和我们所做的所有项目大部分都是由像你这样的观众资助的! 因此,如果你喜欢这个应用程序,我们将在未来制作更多的数字东西。谢谢您的观看!

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