璀璨夺目没有乌云遮挡的夜晚星空,那些细碎的光点总给人温柔又渺小的错觉。可是,我们赖以为生的太阳,在恒星家族里压根排不上号,甚至算得上迷你款。恒星的大小能夸张到什么程度?有的能装下100亿个太阳,有的质量是太阳的200多倍,这些宇宙里的大块头,每一个都颠覆着我们对大的认知。
很多人聊起恒星大小,总会不自觉混为一谈。其实恒星的大分两种,一种是实打实的质量,一种是膨胀后的体积。温暖柔和的是穿透晨雾的第一缕阳光,而恒星的质量就是它的核心底气,决定着内部核聚变的强度和引力大小,体积则是它向外伸展的架子,关乎占据多少宇宙空间。有意思的是,宇宙从不会让一颗恒星同时霸占质量和体积的榜首,不会让一件事物完美到无懈可击。
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目前已知的质量冠军是R136a1,它在16万光年外的大麦哲伦星系里。天文学家们小心翼翼收集了多年的观测数据显示,它的质量介于太阳的265到315倍之间,亮度更是达到太阳的900万倍,在宇宙中亮得格外扎眼。我一直觉得宇宙有种隐性的平衡感,给了R136a1极致的质量,就限制了它的体积,它的半径仅为太阳的30倍左右。之所以这么紧凑,是因为超大质量带来的核聚变反应太过剧烈,产生的辐射压足以对抗自身引力,不让它随意膨胀。
体积方面的巨无霸则是史蒂文森2-18,一颗距离地球约2万光年的红超巨星。形状奇特的是这颗恒星的外层大气,它的半径足足有太阳的2158倍,这个数字背后的画面很直观,如果把它放到太阳系中心,它的表面会直接越过土星轨道,水星、金星、地球、火星、木星这些行星,都会被它轻松吞进肚子里。它的体积更是达到太阳的100亿倍,试着算笔账,要集齐100亿个太阳,才能凑出它的体量。但这颗大块头其实是典型的虚胖,质量只有太阳的12到16倍,密度低到离谱,外层物质稀薄得像空气。
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有时候会想,要是近距离观测史蒂文森2-18的机会降临人类,它的边界会不会连我们都分不清?我格外喜欢雨后带着青草味的空气,而这种恒星外层的稀薄感,可能很久穿过都没意识到已经进入它的范围,想想这种模糊的存在感,还挺有趣的。
再辽阔的宇宙,也不能让恒星无限长大,所有恒星都被物理规则设了天花板。宇宙的基本物理定律是非常坚固的,爱丁顿极限存在于质量层面,当太阳的150到200倍被恒星质量超过,外层物质会被内部核聚变产生的巨大辐射压吹走,多余的质量根本留不住。而R136a1虽然稍微超标,但极不稳定的状态让它一直在快速流失质量,宇宙中它相当于在瘦身。
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恒星的生命周期,和体积的上限相关。恒星演化的各个阶段是充满生机的,恒星走到生命末期的产物,就有像史蒂文森2-18这样的红超巨星,引力和辐射压的拉扯让外层物质剧烈膨胀。可尽头也存在于这种膨胀中,要是初始质量太大的恒星,它膨胀到极致前,强大的恒星风就会把外层物质吹得一干二净,这么大的虚胖体型根本没机会长成。
我始终觉得,这些逼近极限的恒星,比那些循规蹈矩的天体更有魅力。从山涧流淌下来的泉水是清澈甘甜的,而我们被恒星的极致存在告知,铁律约束存在于宇宙中,极致现象也被留了空间,星空最吸引人的地方,正是这种矛盾又和谐的状态。
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