盾牌座UY星是最巨大恆星,就算是質量最大的R136a1,談到體積也要遜色許多(胖未必重)

「宇宙之最」系列 ─── 最巨大的恆星

陳文屏 撰文 2016.09.14

恆星是宇宙基本成員。太陽就是顆恆星,質量約為地球 33 萬倍,表面溫度約5800K(攝氏~5500 ⁰C),核心達1500萬 K,高溫、高壓的環境足以引發熱核反應,提供氣體高速運動,產生向外的熱壓力,以平衡龐大向內的萬有引力,維持穩定的星球結構。恆星融合氫元素的時期,稱為「主序星」。太陽就是顆主序星,已經穩定發光了 50 億年。當核心氫氣用罄,便向內收縮,密度與溫度上升,造成外圍大氣膨脹,外表溫度下降(變紅),物質大量流失,這樣的星球稱為「紅巨星」。

如果核心的質量夠大,收縮後溫度足以引發氦元素融合,恰位於核心之外的區域則進行氫融合,恆星結構得以維持短暫穩定。更大質量的恆星,核心能夠繼續進行碳、氧元素的核反應,之外的區域則依序為氦融合區、氫融合區,以及最外層,沒有任何核反應的大氣,在這段演化時期的星球表面溫度低,但由體積非常龐大,光度也強,稱為「紅超巨星」。

目前已知的最巨大的恆星為UY Scuti,是顆紅超巨星,位於南半球天空盾牌座方向。盾牌座UY星直徑據估計達太陽1700倍,表面溫度3400 K,光度是太陽34萬倍,距離我們9500光年,看起來亮度9等。

根據恆星理論,盾牌座UY星誕生時質量可能約太陽25倍,而在演化過程中流失了一半,現在質量約為太陽7到10倍。目前這顆星核心正進行氦元素核融合,核心之外包圍了一層區域則正進行氫元素核融合。根據計算,在未來數百萬年內,它將進一步在核心融合碳、氧、氖及矽等元素,最終產生鐵核心後,再也無法進行核融合,內外力量失去平衡因而發生超新星爆發。

左:盾牌座 UY 星是圖中相對明亮的紅色星球,位於星球密度偏高的天區。右:UY Scuti 的體積比太陽龐大得多(圖片皆取自 Wikipedia)