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宇宙中有可能出现1光年半径的星球吗?

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什么是光年?光年是长度的单位。它是光在真空中传播一年的距离。光速约为30万公里/秒,1光年≈9.46×10 ^ 12公里=9.46万亿公里。如果这颗行星存在,它的半径是1光年,直径是2光年,将近19万亿公里。

为了直观地理解这个大小,让我们来比较一下“地球的绝大多数”。我们都知道地球的直径约为公里,太阳的直径是地球的109倍,即139万公里。

宇宙中有可能出现1光年半径的星球吗?

地球和太阳的比较。目前,已知最大的恒星是大犬座的VY,它的直径是太阳的1800-2100倍,大约28亿公里。

宇宙中有可能出现1光年半径的星球吗?

太阳和恒星比较

体积如此之大的恒星,它们的直径仅占这颗2光年行星的1/6800。差别很大。当然,据说现在最大的恒星是位于麦哲伦星云狼蛛星云中心的蓝特超级巨星R136a1。直径是太阳的3200倍,但还不确定。但是这仍然比一颗直径2光年的恒星要糟糕得多。

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为了找到这样的类星体,让我们首先确定恒星的类型,排除一些不可能的。

首先,行星卫星是不可能的,因为如果体积大,相应的质量也大,但是如果质量太大,它就变成了恒星,所以我们只能先寻找恒星,因为恒星在质量和体积上都比行星大,有人说是黑洞,这是一个误解。黑洞是质量很大的极端天体,但它们的体积非常小,甚至是一个“点”。通常,黑洞的大小是指地平线的半径,所以严格地说,黑洞不是恒星。

理论上,传统意义上的天体质量和体积的上限

根据天体平衡原理,科学家应该将单个天体质量的上限视为150个太阳质量。如果上限大于这个极限,天体将由于其强大的重力而经历膨胀-收缩脉动,并且每个脉动将导致天体失去其质量的一部分,直到质量达到太阳质量的150倍。目前,已经发现了几个质量是太阳质量180倍的天体,但它们都在脉动。所以太阳质量??150倍应该是天体质量的上限。

因此,天体的体积可能有一个上限。当然,这取决于重力的密度、状态和特征。首先,虽然重力是一种长程力,理论上受重力束缚的物质范围是无限的,但事实上,人们发现体积最大的天体是大犬座的VY,其半径相当于土星的轨道半径。不管体积有多大,重力都不能束缚物质。当然,这是通过大狗VY物体的密度和质量来测量的(VY物体的质量大约是太阳质量的17-25倍,平均密度是5-30毫克/米)。如果VY物体的质量被计算为太阳质量的20倍,密度被计算为20毫克/米,我们假设有一个150-180太阳质量的上限,它是VY物体质量的9倍,而密度是VY物体的20毫克/米。

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事实上,天文学界对恒星大小的确定有很大的争议。例如,VY:大犬座的

根据g=GM/r(其中g是天体表面的重力加速度,g是重力常数,m是天体的质量,r是天体的半径),天体的质量变成9倍,g必须变成3倍如果要保持不变,天体的直径变成28x3=8.4亿公里, 它仍然只是一个直径为2光年的天体的1/2200,这个天体的密度是20毫克/米。它比地球空气中每米毫克的密度要小得多,而且它肯定已经是一颗气态的超级巨星,所以在传统意义上,这是传统概念中单一天体的最大体积,不可能达到1光年的半径。

事实上,天文学界对恒星大小的确定有很大的争议。例如,VY:大犬座的

宇宙中有可能出现1光年半径的星球吗?。大多数人认为它是一颗巨大的亮红色超级巨星,但有些人认为它只是一颗普通的红巨星,直径是太阳的600倍,因为它的密度随深度而变化。由于核聚变,地核非常致密,而表面密度小于地球海平面气体密度的1/1000。甚至低于地球的密度

例如,像蟹状星云这样的“超新星遗迹”有一个非常高密度的“核心”(中子星),周围的“大气层”宽达11光年,半径为22光年。它远远超出了主题给出的半径(事实上,大犬座中的恒星V Y最终可能演化成黑洞,如果超新星爆发,其“超新星遗迹”的直径可能超过2光年)。

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超新星遗迹

另一个例子是太阳。日冕从未包含在太阳半径的定义中。问题是日冕的温?群兔芏缺却笕腣-Y星高,厚达几百万公里。这从广义上定义了太阳的直径接近1000万公里。然而,天文学界尚未确定恒星喷发层是否属于恒星半径。因此,标题中提到的半径为一光年的恒星的可能性完全取决于这个概念的定义。

此外,如果原始星云也是恒星,那么在恒星系统形成之初,星云的直径就不小了。原太阳星云的直径为1万亿至3万亿公里。

宇宙中有可能出现1光年半径的星球吗?

根据这一计算,恒星质量为10或更多太阳质量的星云的直径很容易达到2光年。