目前所知的宇宙最大恒星有哪颗? 人类制造出了什么样的飞行器绕着它转了一圈呢?如果你有这些疑问,就请打开这本《恒星与行星》吧!这本书里,将为你详细介绍有关恒星和行星的知识,让你对宇宙有个更加全面的了解。答题前,有必要先简要科普下科学家们如何丈量恒星尺寸,不然,难免让人有“口说无凭”之感。
对同一种物体来说,离我们越远在我们心目中似乎越小,因此我们只要知道这一物体的视直径和离我们的距离便可推算出它们的真正直径,其实象月球和太阳这类天体离我们很近,它们的直径也可直接用此法测出。
但是,以上方法并不适合宇宙间其它恒星,由于恒星动辄位于几光年外,而我们认为这些远距恒星本质上是“点光源”,视直径根本不可能被准确地测量出来,所以我们只有用间接方法来测量恒星的尺寸。
从物理学上讲,人们把一切能吸收外来电磁辐射而不发生反射和透射的天体都叫做“黑体”.因为恒星的性质和黑体相似度高达99%,所以恒星可看作黑体。
依据“斯特藩-玻尔兹曼定律”(Stefan-Boltzmann law, SBL),黑体辐射所需功率(P)与温度(T),表面积(A)紧密相关,可以用:“P/As=σT^4“来表示(σ是”斯特藩-BL常数”)。
由于恒星是个球体,表面积“4πr2”(r是球体半径,π是圆周率),而恒星光度(L)实际上是其功率,故可得:“L=4πr^2σT^4”.依据此方程式,只要测恒星温度与光度即可推算恒星半径,如何测?这就要用到牛顿第二定律了!在这里,我们先来看看什么叫牛顿第二定律吧!我们继续观察。
对黑体而言,任何温度下所辐射电磁波的辐射率与频率之间的关系均可由普朗克黑体辐射定律所描述,因此我们只要测出某一颗恒星的光谱曲线并与基于普朗克黑体辐射定律的理论曲线拟合便可得知这颗恒星温度。
从另一个角度说,相同情况下恒星离我们越远会显得越暗,所以我们可以通过测定某一颗恒星离我们的距离及其观测星等来推算这颗恒星的绝对星等从而得知其光度。
总之,科学家们所给的有关恒星尺寸的资料并非是随口说说而来,它是由现有的观测资料加上严格的理论计算而得,所以可信度颇高。
据当前研究可知,宇宙间最大恒星当属盾牌座上的“史蒂文森2-18”,这颗巨大的“红特超巨星”离我们约有20000光年之遥。
科学家们依据观测数据推算,“史蒂文森2-18”半径在15亿千米左右,体积比太阳大100亿倍左右,这究竟是一个怎样的概念? 这就是太阳系中最大的天体——木星!它有一个非常大的卫星叫木卫二,而在地球和金星之间存在着一颗类似木星的行星。它们距离地球最近时也只有30光年左右。 它围绕着恒星运行,绕着太阳旋转,绕着土星公转轨道运转。
虽然这种事暂时还做不出来,但是我们仍然可以仅就速度这一点来算。
假定飞行器沿“史蒂文森2-18”赤道运行,则航程约94.2亿千米,而我们平时搭乘的客机一般时速约900千米,若按此速度运行,则需1195年后才能绕程。
当然,我们人类也拥有更快速的飞行器——各种太空探测器,其中最快速的要数“帕克”号太阳探测器,它2018年8月12号升空,最高时速可达72万km.然而,“帕克”号这一时速却要大大地借助于太阳引力才能实现,所以有些“作弊”之嫌。
“帕克”和“史蒂文森1-18”相比,虽然只有一圈,但却花去了约1.5年时间才能到达地球,这对于人类来说确实是一个不小的挑战,但是从目前来看,这个问题似乎并不严重。 那么,人类是否可以超越这个极限呢?答案是肯定的。因为,在太空中进行高速运动时,其本身就会被加速到一个相当高的数值。如果我们能突破这一限制。 其实即使在光速的情况下也要8.73个小时左右的时间才能环绕其飞行一圈,这不得不让人觉得“史蒂文森2-18”真的太过于庞大。
值得一提的是,“史蒂文森2-18“实际上已”步入晚年”.据科学家们测算,由于内部“燃料”消耗殆尽,未来几百万年内将结束。据恒星演化模型显示,目前所知宇宙最大恒星将于“寿终正寝”之际出现瑰丽的超新星爆发。届时整个星系将为其闪耀。
好啦,今天就先说到这吧,请各位看官的注意,下次见。