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不應該存在的恆星:R136A1,如果在四光年外出現,地球會怎樣?

大麥哲倫星系蜘蛛星雲中的R136a1有一個如雷貫耳的稱號:已知質量最高的恆星,這是一顆超出了愛丁頓極限的恆星,從理論上來看它就不應該存在,但它不僅誕生了,而且正在劇烈的放出光芒!

關於宇宙中質量最高的恆星R136a1
大麥哲倫星系的蜘蛛星雲是一個產出大質量恆星的風水寶地,R136a星團中的1、2、3都在這裡,每一顆都是超過愛丁頓極限、太陽150倍質量以上的恆星!
蜘蛛星雲放大至R136a超星團,R136a1、R136a2和R136a3位於右下方

R136a1是英國謝菲爾德大學的天文物理學教授保羅·克勞瑟的研究小組在2010年7月發布的,他們利用歐洲南方天文台的甚大望遠鏡VLT和哈勃空間望遠鏡的資料,通過全像的斑點干涉測量解析發現了R136a這個高密度的星團,這些恆星表面溫度高達40000K,是太陽的7倍以上!
中心R136a1和其附近的恆星

而R136a1的溫度則超過了50000K,經過測量它的質量大約為太陽的265倍,大小則是太陽的35倍,光度這超過了太陽的870萬倍,但根據其當前丟失物質的速度計算,在它誕生初期,質量可能高達太陽的320倍以上。

關於愛丁頓極限

恆星和行星都是靜力平衡的天體,但與恆星不一樣的是,恆星的內核存在核聚變,其強大的能量釋放會產生向外的輻射壓,以支撐恆星不坍縮,這就是主序階段的恆星穩定燃燒的原因,到了紅巨星階段就是輻射壓超過了引力坍縮,恆星逐漸膨脹,而超新星爆發則是內核發展了鐵核,內核失去了輻射壓,外殼坍縮撞擊內核,引發超新星爆發!

所以穩定的輻射壓很重要,但它與恆星的質量相關,質量越高,內核的引力坍縮致溫度也就越高,核聚變燃燒也就越劇烈,即使在主序星階段,內核也開始蠢蠢欲動,恆星表面物質將被超強的恆星風帶離恆星,造成大量物質丟失!

因此恆星的質量極限大約在150個太陽質量,這就是英國物理學家愛丁頓名字命名的愛丁頓光度極限,超過則輻射壓會引起物質大量丟失,自然狀態下,150倍太陽質量以上的恆星是不可能產生的,這是恆星的發光機制決定的,其實如果不發光,那麼質量更小,天體超過奧本海默極限的3.2倍太陽質量,就坍縮成黑洞了!

為什麼R136a1還會存在?

天文學家猜測,它可能是多顆恆星合併而成的,這和R136a高密度星團有關係,一般在原始星雲中誕生雙星和多星期是非常普遍,反而像太陽那樣的恆星卻很少見,因此這就有了合併產生R136a1這顆超級恆星的機會!

看來是作弊產生的,不過存在即合理,也確實大大拓寬了天文學家的視野,原本他們一直認為超過150倍太陽質量的恆星是不存在的!
假如R136a1在比鄰星位置,地球會怎麼樣?
那麼亮的R136a1,按理應該很容易找到才對,為什麼從來沒聽說過有那麼亮的恆星?其實大麥哲倫星系距離我們至少有16.5萬光年,因此像R136a1那麼亮的恆星,看起來的只有12.77等,肉眼能極限看到6等,這個12.77比肉眼能看要暗500多倍!

假如將R136a1放到比鄰星,地球上會變怎麼樣?

地球會變成咋樣,算算就知道了,第一個影響是,它會變多亮?根據絕對星等公式換算下即可
視星等和絕對星等換算

經過計算,R136a1在比鄰星的位置時星等約為-12.65等,這個大約是滿月的亮度略低,但它要比滿月刺眼得多,因為這是一個點光源,而滿月則是面光源。

另一個問題則是,它的引力會影響地球嗎?其實根據希爾球就可以知道,地球並不會受到四光年外的R136a1引力影響,因為它對地球的影響只有太陽的兩億分之一,所以各位還是沒法洗洗睡,因為R136a1如果在4光年外超新星爆發,那就不得了了!

R136a1超新星爆發有多厲害?

R136a1的未來是極超新星,能量超過普通超新星爆發的100倍以上,核心將坍縮成黑洞,或者R136a1發展成不穩定對超新星,那麼連黑洞都沒有,265倍太陽質量的恆星將徹底在超新星爆發中飛散!4光年外星雲擴散物質對太陽系的直接衝擊比較難評估,但爆發的光輻射和伽馬射線輻射,將會讓地球徹底毀滅!

一般認為100光年內的超新星爆發的伽瑪射線即可滅絕地球生命,如果在4光年外爆發,那麼地球將遭受全波段輻射,估計能燒焦地球好幾次,甚至連伽馬射線破壞DNA都不用考慮了,因為地球已經被燒焦了!

所以把R136a1搬過來絕對不是一件好事!
最右側為盾牌座UY

最後提醒下,盾牌座UY只是已知最大(直徑大約和土星軌道直徑差不多),不過它質量只有太陽的7-10倍,而R136a1卻是其巨大質量,直徑並不大!

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