大犬座VY
观测资料 历元 J2000 | |
---|---|
星座 | 大犬座 |
星官 | |
赤经 | 07h 22m 58.33s[1] |
赤纬 | −25° 46′ 03.17″[1] |
视星等(V) | 6.5 to 9.6[2] 7.9607[3] |
特性 | |
光谱分类 | M3[1]-M5e Ia[4] |
B−V 色指数 | 2.24[1] |
变星类型 | 半规则变星[5] |
天体测定 | |
径向速度 (Rv) | 49 ± 10[1] km/s |
自行 (μ) | 赤经:9.84[1] mas/yr 赤纬:0.75[1] mas/yr |
视差 (π) | 0.83 ± 0.1[6] mas |
距离 | approx. 3,900 ly (approx. 1,200 pc) |
详细资料 | |
质量 | ~30[7]-40[8] M☉ |
半径 | ~1400左右[9] R☉ |
亮度 | ~450,000[10][11] L☉ |
温度 | ~3000[11] K |
其他命名 | |
大犬座VY(VY Canis Majoris,VY CMa)是一颗位于大犬座的红超巨星或红特超巨星,距离地球3900光年,视星等7.95。据推测,其质量约为30~40倍太阳质量,半径约有1,420倍太阳半径。大犬座VY不仅巨大,光度也有太阳的50万倍之多,是光度最高的恒星之一,因此也被归为特超巨星。它和其他大部分出现在联星或多重星系统中的特超巨星不同的是,它是单一恒星。大犬座VY同时也是变光周期约2000日的半规则变星。平均密度是5到10mg/m3。
如果将大犬座VY放在太阳系中心,它的表面位置将会在土星轨道之外;不过也有天文学家认为该恒星半径应是小得多,大约600倍的太阳半径,在火星轨道之外[12]。
发现与恒星性质
[编辑]大犬座VY首次观测纪录是1801年3月7日法国天文学家热罗姆·拉朗德将它以一颗视星等7等恒星记录在他的星表中。之后在19世纪研究其光度时认为他的星等在1850年开始下降[13]。
自1847年开始已知大犬座VY是一颗深红色恒星[13]。19世纪的观测发现大犬座VY有至少六个明亮的分离区域,因此认为它可能是一个多重星。今日我们知道这些明亮区域其实是大犬座VY周围云气的明亮部分。1957年的光学观测和1998年的高分辨率观测都确认大犬座VY没有伴星[7][13]。
大犬座VY是一颗高光度的M型恒星,表面有效温度约3000K,在赫罗图位于右上角,因此它成为超巨星的过程被认为是相当复杂。而它可能原本是O型主序星[11],质量是30到40M☉[7]。
距离量测
[编辑]恒星距离可以使用地球绕太阳公转时产生的视差量测。但是大犬座VY的视差过小,且误差过大而无法使用此法[14]。
1976年查尔斯·拉达(Charles J. Lada)和马克·里德(Mark J. Reid)在大犬座VY东方15角分处发现一个分子云。该分子云的边缘有一个明亮的环,在环处有明显的一氧化碳谱线强度大幅下降,且 12
CO 谱线强度上升状况被观测到,这两个状况可能分别代表分子的破坏和环与分子云之间有加热现象。拉达和里德假设分子云和地球的距离与疏散星团NGC 2362和地球的距离相同,因此星团中的恒星将环中的分子电离了。NGC 2362和地球的距离以颜色-星等图判定是1500 ± 500秒差距[11]。
大犬座VY位于环的一角,因此它可能和分子云有关联。此外,分子云的速度非常接近大犬座VY的径向速度。这近一步显示大犬座VY和分子云以及星团NGC 2362相关,这意味着大犬座VY的距离也是1500秒差距[15]。
大型无线电望远镜阵列使用VLBI测量方法,可以更精确的测量视差。使用 VLBI 搭配水迈射可以观测到大犬座VY距离我们+0.11
−0.09千秒差距 1.14[16]。使用 VLBI 搭配SiO迈射量到的距离则是+0.13
−0.10千秒差距 1.20[6]。 盖亚任务可以让我们获得更精确的资料。
体积
[编辑]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e3/Rho_Cassiopeiae_Sol_VY_Canis_Majoris_-_2019-05-14.svg/220px-Rho_Cassiopeiae_Sol_VY_Canis_Majoris_-_2019-05-14.svg.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cc/Star-sizes.jpg/300px-Star-sizes.jpg)
1. 水星 < 火星 < 金星 < 地球
2. 地球 < 海王星 < 天王星 < 土星 < 木星
3. 木星 < 沃夫359 < 太阳 < 天狼星
4. 天狼星 < 北河三 < 大角星 < 毕宿五
5. 毕宿五 < 参宿七 < 心宿二 < 参宿四
6. 参宿四 < 造父四 < 仙王座VV <大犬座VY
7. 大犬座VY < 盾牌座UY
备注:上述第7点的大犬座VY及大小比较说明: 科学家现今已经发现一颗比大犬座VY更大的恒星,它就是盾牌座UY,这颗恒星是位于盾牌座里的红色超巨星,是至今人类已知体积最大的恒星,但目前盾牌座UY已被这个头衔属于史蒂文森2-18超越过往被视为体积最大恒星的大犬座VY。
明尼苏达大学教授萝勃塔·韩福瑞(Roberta M. Humphreys)预测大犬座VY CMa 的直径大约是1800到2100太阳半径[9]。如果将大犬座VY放在太阳系中心,它的直径将超过土星轨道(约9天文单位)。假设它的半径是太阳的2100倍,光绕行它一周的时间要8.5小时,而光绕行太阳一周时间为14.5秒。而它的体积相当于×1015个地球 7[17]或平均体积为×1037立方米。
1.05
如果地球是一个直径1公分球体,太阳是距离117米之外直径109公分的球体,照以上比例换算大犬座VY预测最大直径大约是2.3公里。根据最近甚大望远镜的观测结果显示其直径大约是1,420± 120倍太阳半径[18]。
光度
[编辑]2006年萝勃塔·韩福瑞以大犬座VY的光谱能量分布距离计算它的光度。因为大多数辐射都被恒星周围云气中的尘埃阻挡,韩福瑞的积分计算中把通过整个云气的总辐射计算进去,结果是它的光度为×105 L☉ 4.3[9][19]。
争议
[编辑]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/18/VY_Canis_Majoris.jpg/180px-VY_Canis_Majoris.jpg)
天文学界对大犬座VY的大小有很大的争议,一种观点认为,这颗星是一个巨大明亮的红色特超巨星[9]。而另一种观点认为,它只是一个普通的红超巨星,直径只有太阳的600倍[12]。
除了体积以外,大犬座VY的光度也是争议论点。韩福瑞认为可见光测光是不够的,因为恒星周围的尘埃会使可见光波长变长而变成红外线[9]。
大犬座VY也出现了如何界定这类巨大恒星“表面”(以及半径)的问题。它的平均密度是0.000005到0.000010 kg/m3,少于地球海平面大气密度千分之一。因为恒星密度会随深度变化(进行核聚变的核心密度必须极高),因此恒星表面的密度比经由恒星质量和体积计算出的密度(质量除以体积,球体体积是 4/3 * pi * r3,pi 是圆周率,r 是半径)甚至是地球高层大气的密度要低。这代表了在技术上确定恒星半径的两难状况。例如像蟹状星云这样的超新星遗迹就有一个极高密度的“核心”(中子星)和周围广达11光年的“大气层”;而太阳的半径界定从未将日冕计算进去。这里更大的问题是太阳的日冕温度和密度都比大犬座VY的“表面”来得高。而至今尚未建立一个恒星喷发层是否属于恒星半径范围的分界线。
预期寿命
[编辑]大犬座VY目前的状态非常不稳定,并且将相当大量的物质喷发进入周围的云气。天文学家以哈伯太空望远镜观测后预测它将会在之后10万年内以极超新星结束生命[21]。
理论上极超新星会产生伽玛射线暴,会使星系中部分区域受到破坏,并毁灭附近数光年内的生命;不过目前地球附近并没有距离近到足以造成威胁的特超巨星。
参见
[编辑]参考资料
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- ^ 假设大犬座VY半径9.58天文单位时,体积为×1037 m3;地球的体积是 1.23×1021 m3,两者比例是 1.08×1016或11.4千兆 1.14
- ^ 引用错误:没有为名为
Wittkowski_vlti
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延伸阅读
[编辑]- Kastner, Joel H.; Weintraub, David A. Hubble Space Telescope Imaging of the Mass-losing Supergiant VY Canis Majoris. Astronomical Journal. 1998, 115 (4): 1592–1598. Bibcode:1998AJ....115.1592K. doi:10.1086/300297.
外部链接
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- Helton, L. Andrew. Research Topics - VY Canis Majoris, University of Minnesota
- "What is the Biggest Star in the Universe?"(页面存档备份,存于互联网档案馆), Universe Today, 2008-04-06
- Jonathan Amos. Herschel telescope 'fingerprints' colossal star. BBC News. 27 November 2009 [30 November 2009]. (原始内容存档于2012-01-05).
The death throes of one of the biggest stars known to science have been spied by Europe's Herschel space telescope.
- American Association of Variable Star Observers(页面存档备份,存于互联网档案馆)
- 台北市立天文馆:特超巨星的大质量爆发(页面存档备份,存于互联网档案馆)
- 哈伯太空望远镜与凯克天文台对大犬座VY的观测(页面存档备份,存于互联网档案馆);上一篇的英文原文