在天文学中,最小的恒星有多小,最大的又有多大呢?有何依据?
恒星是宇宙中最常见的星体之一,它依靠内部的核聚变向外释放着巨量的光和热,是我们用肉眼和天文观测仪器最容易观测到的星体,恒星以它强大的引力作用和辐射能量,维系着一个恒星系统的稳定运行,在推动系统内物质和能量转化以及天体形成和演变中起到最要的作用。通过观测,科学家们推测出银河系有4000亿颗左右的恒星,而在可观测宇宙之内,则至少有上万亿亿颗,那么,在这些数量巨大的恒星中,质量最小的和最大的界限分别是多少呢?
恒星的形成过程
如果从一个恒星系的原始状态来看,排除恒星因引力作用俘获系外流浪行星的可能,则在这个恒星系中,恒星和围绕它公转的行星,几乎都是在同一时段内形成的,其形成环境依赖于这个系统中所包含的星际物质总量和浓度。
在上一任大质量恒星衰老死亡或者超新星爆发之后,会有大量的组成物质被抛洒在宇宙空间中,形成在一定范围内集中分布、物质浓度相对较高的星际空间,在这个空间中充斥着众多质量较轻的元素和星际尘埃,依靠着相互之间的引力作用逐步发生聚合,形成质量相对较大的核心物质团。
核心物质团在持续吸收外界物质的同时,因引力作用也在不断发生着向内坍缩,进而核心区的质量越来越大,在物质相互碰撞以及坍缩的综合作用之下,核心区的温度越来越高,当达到700万摄氏度以上时,就会触发氢原子的核聚变反应,这个时候就恒星就诞生了。
能够触发内核发生核聚变的临界质量是恒星的最小质量
从以上恒星的形成过程可以看出,形成恒星必须的条件就是内核发生核聚变,而氢原子发生核聚变所需要的温度,在所有元素中是最低的,因此所有的恒星在形成之后内核发生的聚变反应,都是从氢原子开始的。宇宙大爆炸之后释放出来的众多微小粒子,在几亿年之后最先组合成、也是最易组合成的物质就是氢原子,而超新星爆发以后所释放出来的物质,氢元素也有一定的比例,这些都为恒星的形成奠定了物质基础。
而恒星的形成,则是刚才提到的众多由星云物质组合而成的许多核心区相互竞争的结果,它们虽然是同时起步,但是由于星云物质密度的空间区域有一定的差异,造成了在演化方向上会存在着质量积累的不同步性,越是质量大的核心区,就越有优势吸收更多的星际物质,也越有可能把那些质量较小的核心区进行“收编”,从而为组合而成更大、更具有统治力的核心区,也就是恒星的“胚胎”奠定基础。
而那些在与这个最大核心区-恒星胚胎竞争中失利的核心区,后来就出现了不同的演化命运,距离很近的被恒星核心所吸收;距离相对较近且没有被吸收的只能依靠原始物质积累逐步演化固态行星;那些距离恒星较远的核心区,则在恒星形成以后,可以继续俘获被太阳风吹离的众多轻物质,从而聚合成质量较大的气态行星。
在理论上,在一个星际物质分布集中区域,星际物质的含量就多、密度越大,其形成恒星的可能性也越大,最终形成的恒星质量也会越大,围绕其运动的行星数量也会越多。但如果反过来看,在星云物质演化过程中,有两种情况的发生则有几率产生不了恒星:
根据科学家推测, 当一个星体,其最后通过吸聚星际物质所达到的总质量,达不到太阳质量的0.08倍时,即使它再怎么“努力”,其内核的温度都达不到700万摄氏度,这个时候恒星内部就不会触发氢原子的核聚变,也就是质量的积累没有最终完成华丽的“质变”,只能形成“失败的恒星”-褐矮星。
能够维持外表形态稳定的临界质量是恒星的最大质量
恒星形成以后,依靠着内部核聚变产生的向外辐射压力与恒星外壳向内的重力相平衡,得以确保恒星的稳定。如果内核温度变低,则辐射压力减弱,重力占据上峰,恒星就会坍缩。如果内核温度升高,则辐射压力相应提高,重力作用处于弱势,则恒星体积就会膨胀。而在坍缩时会推动内核温度提升,在膨胀时会致使内核温度变低,于是在辐射压力和重力相互进行拉锯战的进程中,维持着恒星内部核聚变的持续进行。越是质量大的恒星,在此过程中能够参与核聚变的物质就越多,内核温度就会越来越高,从而因聚变产生的最后产物就会原子序数越高,直到出现比结合能最高的铁元素为止。
在恒星的主序期内,恒星的质量越大,则内核温度就越高,核聚变的强度就会越大,释放的能量也就越多,组成恒星的微观粒子所吸收的能量就越大,动能相应就越高,表现出向外的辐射压力就越大,而当所有微观粒子表现出来的辐射压力总和,超过了外壳向内的重力值时,就会推动外壳物质有一定几率脱离引力束缚,逃逸到宇宙空间中,从而使恒星外表形态发生剧烈改变,恒星就会变得越来越不稳定。
据科学家测算,当恒星质量达到太阳质量的50倍时,这种辐射压力超过重力作用的效应就会比较明显,而当恒星质量达到150倍太阳质量时,巨大的辐射压力会使大量的恒星组成物质脱离恒星体系,恒星也只能被迫解体,这个极限就是天文界中确定的埃丁顿极限。因此, 150倍太阳质量理论上是恒星的质量上限 。
不过,如果发生两颗大质量恒星相互碰撞的现象,则会在相互强大的引力作用下,重新聚合成一个质量更大的恒星,超过埃丁顿极限,不过这种情况并非是恒星自发演化形成的。而由于 超过了恒星的稳定临界值,这种情况发生之后形成的组合恒星,内部的核聚变相当剧烈而且迅速,恒星也会相当不稳定,寿命也比其它恒星要小得多 。比如,科学家们在大麦哲伦星系中,发现了3颗超过埃丁顿极限的恒星,其中最大的一颗为 R136a1,其质量达到了太阳的260倍左右,是迄今为止发现的最大质量的恒星 。
总结一下
恒星的最小质量,取决于能够引发内部氢原子核聚变的温度,而在太阳质量0.08倍以下,则只能形成褐矮星,不能形成恒星。恒星的最大质量,取决于恒星能够维持外部形态稳定的临界点,理论上超过太阳质量150倍的埃丁顿极限时,恒星就会非常不稳定有解体趋势。目前我们发现的R136a1是由于两颗大质量恒星相互碰撞形成的,虽然超过了埃丁顿极限,但因核聚变消耗物质的速度非常快,而且外层物质被巨大辐射压剥离的效应也非常明显,预计在几十万年之后就会发生超新星爆发而解体。
“在天文学中,最小的恒星有多小,最大的又有多大呢?有何依据?”
我们知道恒星是一种利用自身引力来使星体内部产生核融合反应从而实现发光发热的天体,因此我们可以推测出恒星是存在质量下限的。科学家给出的计算结果认为,恒星的质量下限大约为0.08倍太阳质量,低于此质量的天体,即使构成物质等因素满足条件,也会因为天体核心区温度和压力不足,而无法点燃核融合反应,但是这类天体通常也会通过引力收缩的形式释放能量。
目前天文学家发现的最小的恒星是J0523,J0523距离我们约四十光年,其亮度仅有太阳的八千分之一,表面温度更是低至两千二百摄氏度左右,其直径比木星还要小。科学家认为,如果J0523的质量再减少一点的话,其将会以褐矮星的形式存在,因为该星已经非常接近恒星的理论下限了。虽然J0523已经逼近极限,但是宇宙广袤无垠,可能在未来的某一天科学家也有可能发现质量更小的恒星,通常来说质量越小的恒星其寿命越长,同样更长的寿命也代表更多的物质消耗。
我们再来说说质量最大的恒星,恒星的质量也存在理论上的上限值,既爱丁顿极限。我们知道恒星之所以可以稳定的发光发热,主要是因为恒星内部核融合反应产生的辐射压和恒星自身的引力相平衡,如果恒星的质量过于庞大,则会导致恒星内部更多的能量释放,而过多的能量难以通过光辐射一种形式完成释放,多余的能量则会转化为粒子的动能,并逐渐向恒星外层传递,从而导致恒星物质的剥离,因此恒星达到这种状态时,其所对应的质量也就是恒星的上限质量,既爱丁顿极限指恒星辐射压不超过引力时的光度上限值,,通常认为该极限值为150倍太阳质量左右。
目前天文学家发现的质量最大的恒星是大麦哲伦星系的R136a1,该星的质量大约为256倍太阳质量,很显然这个质量已经远超爱丁顿极限了,科学家认为造成这些现象的原因在于R136a1形成机制,不同于传统的引力坍缩,R136a1可能是两颗较大质量恒星碰撞融合的结果,虽然R136a1的质量已经超过了爱丁顿极限,但是由此带来的“负面效应”也在该星上演,天文学家观测发现,R136a1产生的恒星风风速高达两千七百千米每秒,由此产生的质量损失超过太阳的十亿倍,大量的物质从该星表面逃逸。
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恒星的形成和演化,每一步都是有规律可循的,也是遵循一定的物理规则的。一些最基本的物理规则是在整个宇宙中通行的,至少在我们已观测到的宇宙范围内,所有天体都是符合这些基本规律的。
而天体的大小也一样受到一定的物理规则的限制,因此,恒星的大小也是有一定的极限的。根据理论计算和实际观测,我们知道恒星质量的下限是太阳质量的0.08左右,实际观测中,我们目前发现的最小的恒星质量也是在这个数值附近。
这是因为恒星可以产生能量,而能量的来源是内部核心的聚变反应,而聚变反应的产生是由于恒星质量所产生的向心重力。因此,质量决定了能否成为恒星,如果质量太小,则压力不够,也就不能产生聚变反应,也就不会成为恒星了。
而恒星质量的上限,也不是没有边界的,因为恒星的质量同时决定了其寿命,质量越大则寿命越短。这是因为大质量就会产生更大的压力和温度,也就加速了内部的反应速度,这样一来寿命自然会减少。
一般来说,太阳质量的恒星寿命为100亿年,而10倍太阳质量的恒星寿命只有太阳的约1/300,而100倍质量的恒星寿命只有太阳的10万分之一。
目前已发现的最的质量的恒星大约是太阳质量的200多倍,其理论寿命只有约几万年,这已经是接近恒星质量的上限了。如果质量更大的话,恒星将无法维持稳定的状态,很快就会演化为其他天体。
因此,恒星在物理规则下,既有最小的质量,也有最大的质量。
自有永有的上帝造的、各种恒星不记其数、太阳比地球大一百三十万倍,最大的恒星、比太阳大万倍
没望远镜儿,我不知道有多大多小
这个问题你应该去明白,什么叫恒星?而不是了解恒星之大小!定之为恒星以大小无关!具备恒星之条件!小到恒星想不出时!恒星之变星!才是正确的思路!
最小的是原子等量子体,最大的是宇宙组合体!
最大的恒星是盾牌座UY它是红超巨星,生命已经到了末期了。最小恒星是距离太阳40光年是J0523恒星。这两个是被观测到的,但也是被确定的天体。
在一体中没有大小之分,一切事情的发生,都是平合的,均恒的
可见段中,尘埃、小行星、行星、恒星、黑洞等都在不停演化中,我们看到的都是零星的片刻的影像。
恒星的标志是核聚变(从最小的氢到大原子元素)。之后是原子核的塌缩,形成黑洞。
至于最大和最小的恒星,只能说目前已知的,不是根本和最重要的。
在天文学中,最小的恒星有多小?最大恒星是谁?
6. 目前为止,人类发现的质量最大的恒星是R136a1,位于距离地球16万光年的大麦哲伦星系中。这颗恒星的质量大约是太阳的265倍,直径约为4500万公里,仅为盾牌UY直径的五分之一。同时,R136a1也是已知最亮的恒星,其亮度是太阳的871万倍。
在天文学中,最小的恒星有多小,最大的又有多大?
最大的恒星和最小的行星各是哪颗?最大的恒星我们都知道是巨盾做出来的UY,这颗行星的孔径达到木星路轨周边,诸位要知道的是木星在距离太阳光9.5天文单位之外,一个天文单位约1.5亿千米,9.5天文单位便是14.25亿千米,换句话说盾牌座的口径做到史无前例的28.5亿千米!但盾牌座UY就是个虚大胖...
宇宙中最小的恒星叫什么名字
这颗恒星被命名为OGLE-TR-122b.。天文学家最近发现了一颗到目前为止的所知道的最小的恒星,仅仅比木星大16%,但是比已知的其他星系的行星要小。这颗恒星处于太阳系和银河系的中心之间,与一颗类似太阳的恒星相伴。从地球上观测,当它在那颗比它大的恒星前面经过时,天文学家发现了这颗袖珍的恒星,...
在天文学中,最小恒星有多小?最大的有多大?
目前人类观测到的最小质量恒星,是太阳质量的7.21%;最大质量恒星,是太阳质量的265倍。恒星理论质量 在恒星演化理论中,天体质量几乎决定了天体的性质,比如:(1)一颗行星超过13倍木星质量后,内部的温度和压力将使得氢元素发生聚变反应,但是反应过程十分缓慢,无法形成真正的恒星,这类天体叫做褐矮星...
在宇宙中,最小的恒星有多小,最大的恒星是多大?
恒星的大小,在天文学家的角度,可以从体积和质量上去衡量。目前科学家发现最小的一颗恒星是编号为EBLM JO555 57Ab,体积相当于土星,质量相当于0.081个太阳;体积最大的恒星应该就是盾牌座UY,它的直径是太阳的1700多倍,体积是太阳45亿倍,真的是难以想象的庞大;目前发现质量最大的恒星是大麦哲伦...
宇宙中最小的恒星有多小?那么最大的有多大呢?
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宇宙中最大和最小的恒星是什么?
宇宙中最大的恒星是什么呢?
在天文学中,最小的恒星有多小,最大的又有多大呢?
经过科学家研究发现,则至少有上万亿亿颗恒星的最小质量不能小于木星质量的80倍,最大质量则大致为太阳的120倍。而这些都是大致的估算,是有科学依据的,随着天文观测技术的进步,人类现在已经发现了各种各样的恒星。其中最小的恒星是2MASS J0523-1403,无论是体积还是质量都是已知恒星中最小的,质量...
最小的恒星有多小?有什么直观的对比吗?
57Ab位于一个三体系统中,另外两颗恒星57A和57B都是和太阳类似的恒星。因此,在这个三体系统中,57Ab显得格格不入,小得可怜,就好像两颗篮球中间有一枚硬币。所以,这颗可怜的恒星在命名的时候连一个C都没争取到,仅仅排到一个小写字母b……难道在天文学家眼里,它就是一颗行星吗?质...
宇宙中最小的恒星有多小?最大的有多大?
问题中并没说明最小最大指的是体积还是质量,天文学家最看重的是天体的质量而不是体积,下面就从质量方面说一下恒星的大小。实践上,天文学家曾在2017年7月17日宣布在银河系内发现一颗距地600光年的恒星,编号为EBLM JO555 57Ab。它的体积仅为木星的84%,与土星相当。质量为木星的85倍,为0.081...
诸葛盼喉疾: 盾牌座UY就是当今已知宇宙里体型最巨大的恒星.它的体积是太阳的50亿倍,质量却仅有太阳的32倍.已知质量最大的恒星是R136a1,质量相当于太阳的265倍左右.我相信,宇宙中还有其他更大恒星,随着科技设备越来越先进,我们会发现更多有趣天体!
喀什地区19118253163: 目前知道最小,最大的恒星是什么? - ?
诸葛盼喉疾: 最大的恒星:“哈勃”空间望远镜日前再获重要发现,观测到了迄今为止宇宙中最大且最重的恒星.这颗超级恒星的直径超过太阳的114倍,是一个双星系统的一部分,其“同伴”的要小的多.该恒星的质量为太阳的150倍.专家们支持,这是...
喀什地区19118253163: 宇宙中最大的恒星和最小的恒星是什么????
诸葛盼喉疾:大小分为:体积最大、质量最大、体积最小、质量最小四种,迄今发现:体积最大的恒星大犬座VY当仁不让,VY的直径约为30亿公里.质量最大是恒星是R136a1,相当于265个太阳质量.体积最小的恒星是OTS 44,它的体积只有木星的15倍.质量小最的恒星是OGLE-TR-122b,质量约为太阳的十一分之一,直径仅为太阳的八分之一.
喀什地区19118253163: 最大的星星有多大?最小的有多小? - ?
诸葛盼喉疾: 星星大致可分为行星 恒星 彗星等 1 行星本身并不会发光,我们看到的是它反射的太阳的光 2 恒星就是类似太阳一类大的天体 其本身内部会发生反应,并将能量以光的形式向空间辐射 3 彗星 向哈雷彗星之类,我们看到的光是它在经过太阳系时,...
喀什地区19118253163: 银河系最小恒星有多大直经几公里 - ?
诸葛盼喉疾: 应该是中子星.中子星是大质量恒星经过超新星爆发后坍缩的恒星核,其直径不大于30千米,最小只有约10千米.应该是银河系中最小的恒星了.但严格意义上说,中子星不应算作是恒星,因为中子星中已经不再进行核聚变反应了.超新星爆发还可以形成尺度更小的黑洞.但因为所有物理定律在黑洞中完全失效,我们还不知道黑洞中物质的存在形式及其真实尺度.此外,银河系中还存在一类比行星大,比真正的恒星小的天体,叫褐矮星或棕矮星.因为质量太小,引力不足以引发内部核聚变反应,也不能算作真正的恒星.
喀什地区19118253163: 理论上恒星最小可以是多大? - ?
诸葛盼喉疾: 1.据俄罗斯太空新闻网8月23日报道,一支由不列颠哥伦比亚大学哈维·理查德教授领导的天文学研究小组日前宣布,他们找到了一群银河系中体积最小的恒星. 理查德教授指出,这些恒星的质量事实上已接近维持恒星存在所必需的最低界限. ...
喀什地区19118253163: 宇宙中最大和最小的恒星是什么??
诸葛盼喉疾: 迄今发现的宇宙中最大的恒星是红超巨星,它的直径超过太阳直径的100倍到上千倍以上.太阳的直径约为140万千米,可以排得下110个地球.能够在自己的直径上排得下成千上万个地球的红超巨星,该是多么巨大啊,真不愧为星球个头的冠军. 但是 宇宙这么大 很难说清楚 毕竟我们认识得太少了
喀什地区19118253163: 星星中最小有多大? - ?
诸葛盼喉疾: 1200
喀什地区19118253163: 已知体积最小的恒星是不是天狼星B?为什么? - ?
诸葛盼喉疾: 这要看如何定义恒星. 通常意义上,恒星被定义为“依靠内部核聚变反应自身发光发热的天体.”依此定义,白矮星和中子星因为已经没有了核聚变反应,虽然仍在发光发热,但已经不能算是恒星了.不过,白矮星和中子星仍在发光发热,又是...
喀什地区19118253163: 宇宙中最大的恒星是多大? - ?
诸葛盼喉疾: 迄今发现最大的恒星是位于大犬座的VY红超巨星,直径约28亿公里,体积是太阳的10亿倍,VY距离地球5000光年.假如你坐在一架时速900千米的客机上,绕VY一圈的话,需要飞行1100年.