太阳是宇宙中很常见的一种天体,不管我们往宇宙中的哪个方向看,都会看到大量的太阳,我们的太阳也是一颗太阳,只是因为它距离我们很近相对于其他太阳而言,所以我们才觉得太阳非常大,实际上,宇宙中比太阳更大的太阳多得是,在有些特别庞大的太阳面前,太阳能说是渺小得犹如一粒沙子。
上图中心位置的这颗太阳被命名为史蒂文森218Stephenson 218,在人类目前已知的所有太阳中,它是体积最大的一颗,这颗太阳位于盾牌座的一个被称为史蒂芬森2Stephenson 2的疏散星团之中。
观测数据显示,史蒂文森218与我们的距离大约为2万光年,是一颗红特超巨星,其体积大约是太阳的100亿倍,太阳与这颗太阳相比,大概就是下图这种效果。
当然了,虽然太阳在宇宙中的众多太阳中算不上是大个子,但宇宙中也有很多比太阳更小的太阳,那么已知最小的太阳是哪一颗呢?
根据已知的观测数据,最小的太阳是一颗名为EBLM J055557Ab的太阳,这颗太阳属于一个名为EBLM J055557 的三合宇宙岛统,在天空中位于绘架座,距离我们大约600光年,是一颗非常黯淡的红矮星,其体积只有木星的84%左右。
图为太阳、EBLM J055557Ab和木星的大致比例
看到这里,相信大家一定会比较好奇,木星明明比有些太阳还要大,它不是太阳呢?答案就是:木星的质量达不到成为太阳的标准。
一个天体的体积与质量并不是正比例关系,天体的质量越大,其自身的重力就越大,在重力的作用下,天体就会具备向内坍缩的趋势,随着质量的增加,天体自身的重力也越来越大,天体就被重力压缩越来越致密,其体积也会相应地收缩。
另一方面来讲,天体的体积收缩了,其核心的温度和压强就会升高,当其质量达到一定程度的时候,其核心就具备了点燃氢的核聚变的条件。
图为宇宙元素丰度表
氢元素是宇宙中丰度最高的元素,如果按质量来计算,氢元素就占据了宇宙中普通物质的73.9%不包含暗物质和暗能量,因此当一个天体通过不断吸积周围的物质,并使其质量最后达到能令其核心具备点燃氢的核聚变的条件时,它的核心就总是会包含大量的氢,在这种情况下,天体核心就会启动氢的核聚变,从此成为一颗闪亮的太阳。
根据科学家的计算,只有质量大于等于太阳质量的8%的天体,其核心的温度和压强才干达到点燃氢的核聚变的条件,而前面我们提到的EBLM J055557Ab,其质量大约为太阳质量的8.1%,能说是刚好超过这个临界值,正因为如此,它才会是已知最小的太阳。
相对而言,虽然木星的体积比有些太阳还要大,但它的质量却只有太阳质量的大约千分之一,这远远低于成为太阳的标准,所以它不是太阳也就不足为奇了。
至于木星的体积比有些太阳还要大,本来只不过是一个平均密度问题,已知EBLM J055557Ab的质量大约是木星的81倍,但体积却只有木星的大约84%,简单计算一下就能得出,EBLM J055557Ab的平均密度大概就是木星的96倍。
要知道木星的平均密度为1.326克/立方厘米,太阳的平均密度也只有1.408克/立方厘米,也就是说,EBLM J055557Ab的平均密度也远远地超过了太阳,会这样呢?
正如前文所言,天体会因为其自身的重力而具备向内坍缩的趋势。
对于质量较小的天体来讲,其自身物质之间的电磁力就能抵挡住重力的压缩,但当天体的质量达到一定程度的时候即太阳质量的8%,电磁力就抵挡不住重力了。
在这种情况下,天体就会不断地坍缩,其自身的密度也会越来越大,而当天体演化成太阳之后,其核心的核聚变产生的能量就能抵挡住重力,并且还能将太阳的体积吹大。
太阳的质量越大,其核心的核聚变就越激烈,释放出的能量也就越强,从而把太阳的体积吹得更大,其密度就会相应地变小,而像EBLM J055557Ab这样的小质量太阳,其核心的核聚变相对就很弱,其释放出的能量就不足以将太阳的体积吹得足够大,所以它们的密度就要高很多。
好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见。
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