盾牌座UY没有膨胀之前有多大?

在目前已知的所有恒星中,盾牌座UY的体积最为庞大,将近太阳的50亿倍,尽管它现在的质量只有太阳的7至10倍。


盾牌座UY没有膨胀之前有多大?

在目前已知的所有恒星中,盾牌座UY的体积最为庞大,将近太阳的50亿倍,尽管它现在的质量只有太阳的7至10倍。不过,盾牌座UY最初并没有这么大的体型,它是因为耗尽了核心中的氢之后膨胀为红特超巨星。那么,最初的盾牌座UY会有多大呢?

根据盾牌座UY目前的光度和表面温度来估算,这颗恒星的初始质量大约为太阳的25倍,这意味着它是一颗大质量恒星。对于大质量恒星,根据零龄主序星(ZAMS)模型,恒星在形成之初的半径和质量存在如下的关系:

盾牌座UY没有膨胀之前有多大?

其中R和Rs分别表示恒星和太阳的半径,M和Ms分别表示恒星和太阳的质量。

由此可以计算出盾牌座UY的初始半径约为太阳的7.3倍,盾牌座UY的初始体积不到太阳的400倍。可见,盾牌座UY在演化成红特超巨星的过程中,经历了剧烈的体积膨胀,现在的体积超过了最初的1000万倍。

目前的盾牌座UY已经消耗完核心中的氢,正在进行氦核聚变。由于氦比氢更重,更为强烈的引力坍缩效应使得核聚变反应速率变得更快,在单位时间内产生的能量更多,辐射压更强,所以体积会比原来大得多。

盾牌座UY没有膨胀之前有多大?

由于盾牌座UY的体积太大,它的引力已经难以束缚住外层的物质,所以它正在大量流失物质,每年损失的质量可达太阳的十万分之六,这意味着每隔10万年就会损失掉6个太阳的质量。

随着核聚变反应的不断进行,经过数十万或者数百万年后,盾牌座UY的核心中将会合成出铁元素。由于铁核聚变是吸热反应,进一步的核聚变反应将无法维持,辐射压和重力的平衡会被打破,盾牌座UY将会爆发成超新星,核心则会坍缩成黑洞。

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