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谁是宇宙最大天体?能吞18亿个太阳的太阳,在超级黑洞前也是小弟

时间:2023-08-05来源:网络作者:小白

自从人类有属于自己的智慧以来,在这数万年里,就一直都在仰望星空!

对那熟悉而又陌生的茫茫宇宙、广袤天空,充满敬畏的同时,也有很多数之不尽的好奇。

哪怕是今天,我们开始逃离地球的束缚,奔向月球火星,开始踏入那令人颤抖不已的宇宙大航海时代!

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可即便如此,宇宙仍然隐藏着许多秘密,浩瀚如它,让我们有时候很迷茫,我们的努力真的有用么?

这个宇宙到底有多大?

最贴切的一次形容,是在1990年,当旅行者1号,在飞离地球60亿公里时,回眸给自己的母星——地球拍了一张特写!

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没想到吧!

这已经是旅行者一号最高清的画面了,但地球已化为茫茫星海中,非常不显现的一个小亮点而已。

可正如天体物理学家、科学作家卡尔-萨根所感慨那样:这个小点上,却生活每一个你爱的人、每个你认识的人,每个你曾听说的人,每个曾经在地球存在,并度过的一生,都发生在这个小小的一点而已......

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人类数千年的文明,数万年的智慧发展、数百年的进化历程,地球38亿年的生命进化史,都发生在这直径12,756公里,质量高达5.97610^21吨59.76万亿亿吨的小点点上!

可这时候的旅行者一号,依旧还没飞出我们熟悉的太阳系,地球在太阳系里,还真不算什么!

比如:相比起8大行星中的老大——木星,地球仅是它体积的1300之一而已。

就算论质量,它也是地球的318倍。

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如果,将地球与太阳相比较,太阳的体积是地球的130万倍,这个差距,就好比,若地球是一个直径1厘米的小号玻璃珠,那太阳呢,大概是1.1米高的大号瑜伽球。

当然,这个比喻也不是那么恰当,因为论质量,太阳的质量也是地球的33万倍。

可当放眼银河系的时候,你会无奈地感觉到,我们熟悉的太阳,连颗沙子都不是。

并且,在太阳家族中,人类目前的观察能力,看到体积最大的那一“太阳”太阳,有人会说是盾牌座UY,也有人说是斯蒂文森2-28,就拿盾牌座UY这太阳来说吧,它究竟有多大呢?

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它的体积,约是太阳的18亿倍,若太阳还是那直径1.1米的瑜伽球的话,那它或就是那直径1900米的圆形灭世陨石。

那渺小的地球,在这个实际直径约为23.74亿公里,体积最大的“太阳”面前,更不算什么了!若用地球这样的小圆球去填满它,你至少要找出2340万亿个地球......

当然,科学是需要严谨的!若从质量的角度来看,曾经是人类眼里体积最大的太阳盾牌座UY,质量仅仅是太阳的7~10倍,也就是地球质量231~330万倍。

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迄今为止,人类所能观测到质量最大的太阳是R136a1,它也是一颗蓝超巨星。

什么是蓝超巨星呢?

这就得科普一下太阳的那漫长的一生

任何一个太阳就像一个人类那样,都会经历孕育、出生、成长、中年、衰老和死亡。

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第一个阶段:宇宙中的星云气体和尘埃,不断撞击、汇聚坍缩,然后形成原行星,这个过程,你都可以理解为太阳的胎盘状态。

第二个阶段:原行星的内核致密气体的质量,足够让氢点燃,然后持续稳定地聚变为氦,这个阶段,也意味主序星太阳,真正呱呱坠地,进入一个成长期的太阳。

第三个阶段:当太阳的氢全部燃烧后,就开始燃烧氦、炭等元素,这也意味着它属于红巨星的太阳,通俗点理解,它开始了属于自己的老年生活了。

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最终一个阶段:当太阳所有的氢和氦,所有能燃烧的燃料,任何能发生聚变反应的元素都烧光的时候。

重力之下,它的内核会坍缩、坍塌,从而释放出巨大的能量,也意味着太阳生命宣布死亡。

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当然,这个阶段,也按质量划分接下来不同的结局。

若太阳质量足够大的,比如太阳质量8倍以上,这个阶段就属于超新星爆炸。

剩下来的“尸身”,足够大会有两个结果,质量8~20倍太阳大小的太阳,会化为中子星。

质量更大的会成为黑洞。

若像咱们太阳那样的话,它的老年生活——红巨星阶段后,经历行星状星云死亡过程后,就会遗留下一颗白矮星,然后到余热散尽彻底不发光的黑矮星。

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以上比喻,或许不是那么严谨,但希望用最通俗的说法去理解太阳的发展历程。

另外,对大部分正在发出耀眼光芒的主序星太阳,人类科学家,会根据它们的光谱类别即颜色、温度、大小和亮度,进行一种名叫MK系统的分类方法。

比如,按照太阳的温度,由高到低,用O 、B、A、F、G、K和M,7个大等级9个小类别进行排列。

记住这些字母和顺序也有个口诀或小窍门:Oh Be A Fine Girl Kiss Me

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同时,人们还可以用罗马数字来区分它的亮度,0\I亮度最高的超或超巨星,II, III和IV依次适用于亮巨星、正常巨星和亚巨星;类别V适用于主序星;类别VI和VII适用于亚矮星和白矮星。

通过这个思路,所以,聪明的天文学家们将这样的太阳分类方法,简化到一张关系图上。

而最早是丹麦天文学家赫茨普龙,于1911年,和美国天文学家罗素于1913年,区别独立提出。

这就是天文学上,大名鼎鼎的赫罗图Hertzsprung-Russel diagram,简写为H-R diagram的来源。

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在图上,我们熟悉的太阳被标记为G2V的主序星。

在赫罗图上,也清晰地标明了太阳的分布区域,而我们的太阳,是位于一条对角线上的。

科学家们将位于这条对角线上的太阳称为主序星,当主序星将氢耗尽之后就会开始燃烧氦,然后膨胀成为一个红巨星。

而人类观察能力,所能“看到”的最大质量的R136a1,是一个高亮度的光谱的太阳,也标记在赫罗图的极端左上角位置。

而R136a1的质量虽很高,但温度却“凉爽”,大约是56000K,这样的太阳,也被人们定义为超蓝巨星。

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这颗已经步入老年生活的第一重太阳,其质量约为265~310倍太阳,相当于数千万个地球的质量,实际上它并不在我们熟悉的银河系中,而是位于大麦哲伦星系,距离地球大约是163000光年。

当然,对于这个质量最大太阳的形成,天文学家们也有自己的猜测:它有可能是几颗大质量的太阳合并而成,但对于它来说,如今留给它的时间其实不算多了,它会是威力最大的那颗超超新星而引爆出最绚丽的光芒!

然后,进去它的最终结局——化为一个黑洞!

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这也是,人类认知的世界中,最庞大天体

所以,若把这类天体也算上的话!不管是论质量和体积,最大的单一天体,都并非是咱们上述一直描述那两颗太阳,而是一个黑洞——Ton618黑洞。

若我们,只计算这黑洞的类星体的核心部分。

那这个黑洞的质量,不仅有太阳的660亿倍,也是已知质量里最大的单一天体,相比我们银河系中心的黑洞,其质量还大了15,500倍,大概是我们整个银河系总质量的1/23,比一些较小的星系的总质量大得多。

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比如,他大约是大麦哲伦星系总质量的6.6倍、是赛格瑞2星系总质量的10多万倍,从这个概念来理解,你大概能想象到这个天体,究竟有多么的庞大了!

当然,你也别太担心,这庞然大物,距离我们,足足有104亿光年。

或许,也有很多人会好奇,不是说黑洞是看不见么?那人们怎么观测到它,又怎么计算出它的质量和体积呢?

但遵循如今的黑洞理论知识,一般的黑洞,都由中心黑洞和周围的吸积盘所组成,人们肉眼或仪器设备,确实是无法直接观测到黑洞的。

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因为在这个名叫黑洞视界的范围内,也是光会消失的地方,但同时由于它庞大的质量,会吸住无数的宇宙空间物质朝它奔袭而去,沦为它的“食粮”。

一般这个呈涡旋状的吸积盘区域范围内,都会导致强烈的物质碰撞,不仅产生了最炽热的高温,也产生了最炫目的光线.......

正因为这些天文现象出现,不仅让它成为宇宙最亮的那颗星星之一,也让天文学家们获得了很多的数据,从侧面去计算出它的更多信息。

比如说,这Ton618黑洞,其亮度大概是,2000个银河系所有太阳的总和!

若按光线消失,不可见的这区域计算,天文学家们,认为它是一种星球状的范围。

黑洞的体积,人们通常又叫做视界体积,若我们定义此为黑洞的边缘!

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那Ton618黑洞的体积,会是一个直径约为3900亿公里左右的超级圆盘,就算体积最大太阳盾牌座UY,在它面前也只能是个小弟弟,直径仅为它的1/165倍!

Ton618黑洞的体积,会是最大太阳的450万倍左右,若想用咱们的太阳把这黑洞填满,就算体积不被压缩,你起码也得准备好2亿亿个,若换成地球的话,你得准备好260万亿亿个地球......

若把它的外围,比如这超级黑洞的吸积盘也算上的话,其宽度可拓展至1光年以上!

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这一切,还受限于我们人类的观测能力,宇宙的浩瀚,有可能远远超越你我所想。

但正因为这些有趣、未知的存在,让我们对这个世界充满了好奇。

宇宙中5颗奇特的系外行星,其表面的恶劣程度难以想象!

在我们的太阳系中一共有八颗行星围绕着太阳旋转,其中内侧四颗为岩石行星,外侧四颗为气态行星,不过行星并非是太阳独有,在宇宙中几乎每一颗恒星都拥有自己的行星,而这些行星被天文学家们称为系外行星。到目前为止,天文学家通过望远镜已经在宇宙中发现了超过5000多颗系外行星,而且在这数千颗系外行星中,还存在着远超出我们想象的奇特世界, 如有些行星的表面会下玻璃雨。有的会上演冰火两重天, 有的甚至还会逃离母星的控制,成为流浪行星,而今天便带你了解宇宙中奇特的5颗系外行星。1.HR 5183b行星HR 5183b行星是一颗气态巨行星,它距离我们大约为100光年,质量是木星的三倍,当时天文学家在发现它后,曾表示从未见过如此奇特的系外行星,因为它拥有奇怪的蛋形轨道,并且具有极高的偏心率,假如我们将他想象成太阳系的木星,那么其最远轨道能够达到海王星之外,可以想象到他的奇特之处。2.WASP-76bWASP-76b行星位于双鱼座方向,距离我们地球大约为630光年,他是一个绕着F型主序星运行的气态巨行星,其质量大约是木星的0.92倍,半径为木星的1.83倍,而它之所以独特是因为在它的表面会下铁雨,由于距离母恒星非常近,已经被潮汐锁定,因此它的一面总是朝向恒星,其白天温度高达2500C,以至于该行星上的铁元素都熔化成了气体。这些铁蒸气被强风吹到较冷的区域,并凝结成液滴形成铁雨。3.HD189733bHD189733b是一颗距离地球约63光年的系气态巨行星,质量比木星还要大13%,在2008年,天文学家通过偏振测量法测定,发现HD189733b的蓝色波段反照率高于红色,这意味着他看起来是一个美丽的蓝色星球。不过HD189733b虽然呈现出蓝色但并不是海洋,因为HD189733b表面温度极高,天文学家经过进一步分析发现,在它的大气层中富含硅酸盐,而这些硅酸盐在高温下熔化,然后形成了玻璃雨。这些玻璃雨在风速高达9000公里/小时的超音速风中呈弧形落下。4.开普勒10b开普勒-10b是开普勒望远镜发现被确认的第一颗岩质系外行星,距离地球大约为564光年,质量是地球的3.2倍左右,假如你能够置身于该行星表面会发现他这里如同地狱一般,由于距离主恒星非常之近,只有太阳至水星距离的20分之一,因此表面温度高达1300C,而在如此高温下,开普勒-10b上的铁和硅酸盐都成了熔岩状态,从而形成巨大的熔岩海洋。同时在强风的携带中,还会下熔岩金属雨5.流浪行星我们知道几乎每个行星都是围绕其母恒星运行,但在宇宙中也有特例。有些行星可能由于某种原因会逃离母恒星的引力控制,独自在寒冷的黑暗空间中徘徊。而这些行星被称为流浪行星,比如CFBDSIR2149便是一颗被恒星抛出的流浪行星。它的体积是木星的7倍,表面温度约为400摄氏度,是一颗只有5000万至1.2亿年历史的年轻行星,不过他是何种原因被抛出原来的行星系统,我们还不得而知!以上便是5个奇特的系外行星,看完不禁令人惊叹宇宙的奇妙和多样性。那么你觉得以上哪个最奇特呢,欢迎在下方评论留言!

科学发现:12.5光年外有一颗最近似地球的行星,或有外星人存在?

一百年来,科学家们采用越来越先进的仪器设备搜寻外星人,这些设备包括但不限于陆地和太空的各种类型天文望远镜、无人探测器等等,从近及远,希望在茫茫宇宙中找到知音。但一直都在失望中,太阳系没发现,远离太阳系亿万光年的深空也没发现。这至少说明了两个问题,一是就是在宇宙中生命和文明太稀有,知音难觅;二是人类的科技和探测水平还处于很低层次,无法发现即便近在咫尺的外星生命和文明。随着各种地面天文望远镜、太空望远镜的不断提升,科学家们的目光从太阳系内逐步转向太阳系外,寻找可能存在生命的行星。1992年美国阿雷西博天文台发现了第一颗太阳系外行星,迄今已经有5000多颗太阳系外行星被发现。科学家们按照地球生命孕育和存在条件来寻找地外星球的生命之源,即寻找所谓的宜居星球。地球是一颗具有岩石外壳的行星,这样才能够适宜生命在表面活动;其次地球存在液态水,海洋才是地球生命的摇篮。而适宜温度,是液态水存在的前提条件,目前地球平均气温约为15℃。科学家们认定这是目前认知生命存在的两个硬条件,系外行星如果具备这两个条件,就属于宜居星球。行星本身不发光发热,主要依靠恒星的辐射能量才能保持温度,这样宜居星球就至少要与主恒星保持一定距离,远了不行,近了也不不行;宜居星球还不能像太阳系木星、土星、天王星、海王星那样的气态行星,而是像地球、火星这样的岩石行星。符合这两个条件的行星极少,在已经找到的5000多颗太阳系外行星中,类地行星大约只有几百颗,宜居带行星只有几十颗。当然,除了以上最重要的两项条件,要让生命孕育和存活还有许多严苛的要求,这样科学家们弄了个地球相似度指数,英文为Earth Similarity Index,简称为ESI,就是根据行星半径、密度、质量、逃逸速度、表面温度、处在宜居带的位置等,通过公式量化打分,取值0~1之间,0代表完全不同,1代表完全相同。一般认为0.5分以下的行星是不适宜生命存在的,相似度越高,孕育和存在生命的可能性就越高。在我们太阳系,除了地球,还有三颗类地行星,它们的ESI值分别为:水星0.6,金星0.44,火星0.7。金星是距离地球最近的行星,且质量和地球差不多,又距离太阳系宜居带最近,为啥ESI反而只有0.44呢?这就是因为那里的大气和表面状态十分恶劣,被称为太阳系的地狱行星。而火星ESI值为0.7,是太阳系与地球相似度最大的行星,这也是科学家们正在努力奔赴火星,企图开发火星的原因。而太阳系外一些经过科学家们精挑细选出来的行星,却有不少高于火星ESI值的星球,如格利泽-832 c为0.81,开普勒-442 b为0.83,开普勒-62 e为0.83,格利泽-667 Cc为0.84,开普勒-438 b为0.88等。距离我们最近的恒星比邻星也有两颗行星,其中比邻星b的ESI值也高达0.86。而我们今天重点要说的这颗蒂加登星b星,ESI值竟高达0.95!这是迄今为止,科学家们在太阳系外发现与地球最接近的行星,说它是地球的表兄弟甚至亲兄弟都不为过,那么那里会存在蒂加登星人吗?现在开始说重点:蒂加登星b是一颗怎样的星球?2003年,科学家在白羊座发现一颗暗弱的恒星,被称为SO J025300.5+165258,距离我们12.5光年。这项发现是NASA一个研究小组在搜寻之前的小行星数据资料中意外找到的,由此就以这个研究小组组长、NASA天体物理学家博纳尔·蒂加登的名字命名,被称为蒂加登星。为了方便读者理解,这里简要说一下系外行星的命名规则。一般来说就是在发现的恒星后面加上小写字母a以后的英文字母,a一般用于恒星,不用于行星。因此某恒星系统第一颗被发现的行星就被称为某恒星b,其次就类推为c、d、e、f、g…等等。蒂加登星现在发现了两颗行星,被分别命名为蒂加登星b和蒂加登星c,我们要说的ESI值达到9.5的行星就是蒂加登星b。为什么其与地球相似度这么高呢?首先,其公转轨道处于蒂加登星的宜居带,因此其表面温度适宜,这样,这颗星表面就很可能存在着液态水;其次,这颗星是一颗类地行星,其大小约地球的1.05倍,也就是个头质量与地球差不多,生命承受的重力也与地球相当。这是宜居星球最重要的两项指标,蒂加登星b都符合,通过计算其ESI值达到惊人的9.5。但因此就认为那上面一定会有我们的知音,就有些过于乐观了。实际上,蒂加登星b还有许多与我们地球不一样的条件,有些甚至令人细思极恐。蒂加登星b的主恒星蒂加登星是距离太阳最近的恒星之一,排在第24位。但这颗恒星很小,是一颗红矮星,质量只约太阳的8.9%,表面温度只有约2600度,不到太阳的一半,光度只有太阳的约十一万分之一,视星等为15.4等,距离人类肉眼能看到的6等星亮度差了5757倍,因此很晚才被发现。由于恒星很小,亮度热度较低,其行星为了获得可保存液态水的温度就必须距离恒星较近,因此在所谓宜居带的蒂加登星b距离蒂加登星就只有约0.025天文单位,约375万公里,也就是约为地球与太阳距离的0.025倍,约水星与太阳距离的十六分之一。根据蒂加登星的亮度和温度,在这样一个距离相当在我们太阳系的地球和金星轨道之间,正好是在宜居带,让蒂加登星b的表面气温能够保持在0摄氏度以上,理论上应该比地球更热一些,具备存在液态水的条件。但这种距离不可避免可能会发生两个事件:其一,蒂加登星强大的引力潮汐力很可能早就将蒂加登星b潮汐锁定了,就像月球被地球潮汐锁定一样,永远一面朝着主星;其二,强大的恒星风让蒂加登星b的大气很难保留。这样,蒂加登星b会成为一个冰火两重天的世界,朝着主恒星的一面处于永远的白天炽热状态,水被蒸发殆尽,而背着主恒星的一面则永远处于黑暗的冰封酷寒中,连大气都被冻结。而且,许多红矮星都是耀星,所谓耀星就是恒星上每天会出现几次超级耀斑爆发,紫外辐射会瞬间增强几百乃至上万倍,在耀斑爆发的几分钟内,恒星都会由红色变成蓝色,这种强烈的紫外辐射会杀死行星上一切生命,同时吹跑行星大气。大气和地磁是地球生命保护的双重铠甲,蒂加登星b没有了大气和地磁保护,将受到来自蒂加登星的强烈辐射,生命很难存活。而且,这样近的距离让绕蒂加登星公转一圈只需约117个小时,每秒线速度约56公里。也就是如果那里真的有蒂加登星人,他们约4.9个地球日就过了一年。当然,由于已经被潮汐锁定,就没有了一年四季,倒也感觉不到一年的寒暑变化。那么,蒂加登星b在这样的环境下会有生命存在吗?现在还是个未知数,也只能是个未知数。因为人类现在的观测水平还很弱,无法看清那里的一切,甚至根本看不到蒂加登星b的存在,只是通过大型天文望远镜分析恒星的光变和引力摄动,来估计那里的情况。如果要证实那里到底有没有蒂加登星人,最好的办法就是到那附近去看一看。可惜,现在人类的航天速度还处于蜗牛时代,虽然无人探测器通过行星引力弹弓效应已经达到了秒速200公里,但载人航天的速度还只能勉强达到第二宇宙速度,也就是每秒11.2公里。如果要飞出太阳系,至少要达到第三宇宙速度,即每秒16.7公里。如果载人航天在短期内达到第三宇宙速度,按每秒17公里的速度飞到蒂加登星去,一切都顺利的话,旅途也要22万年;即便无人探测器200公里秒速,飞往蒂加登星也需要18700多年。因此,要去蒂加登星看一看的愿望,在今天还只能是个不切实际的梦。这样,那里有没有蒂加登星人,就无法定论了。不过科学家通过分析,认为那里的生命存在条件并没有上述说的那么悲观,主要原因如下:1、蒂加登星的年龄至少已经有80亿岁了,这样比太阳就大了约35亿岁,作为红矮星年轻气盛的耀星时期已经过去了,恒星运行已经平稳多了,因此对蒂加登星b就友好多了,不至于有那么恶劣的辐射环境。2、即便蒂加登星的大气被吹跑了,又没有地磁保护,但只要有海洋存在,同样可以孕育和生存生命,因为海洋可以隔离和吸收辐射,生命可以生存在深水里。3、即便被潮汐锁定,一面固定对着恒星,另一面永远得不到光照,但如果有空气流动的话,依然能够传递热量,让背面也能感受到温暖;而且,在晨昏带,就是白天与黑夜的交界处,还有一圈恒温带,完全适宜生命存在。4、相对太阳这样的黄矮星,红矮星寿命超长,因此具有让生命稳定生存很长的时期,这个时间长达几百上千亿年,蒂加登星寿命可达万亿年。而太阳寿命只有100亿岁,而且让地球生命宜居的时间只有10~15亿年。5、现在的蒂加登星b比地球年龄大了35亿岁,如果蒂加登星人像人类一样的时间出现,现在文明已经有35亿年了,那是何等先进的文明啊。所以,科学家们还是看好那里的生命,更期盼着那里出现文明。如果那里真的存在高级别文明,我们去不了,说不定哪天蒂加登星人就来到我们面前呢。
标签:宇宙解密
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