宇宙中比太阳大的天体数不胜数,太阳只是恒星中的“小矮人”吗?

安琪儿露露



在恒星比地球上的沙子还要多的宇宙中,我们的太阳不过是偏安银河系一隅的普通黄矮星罢了,质量体积以及光度和宇宙恒星第一梯队比起来相差甚远,确切的说太阳在所有恒星分类中质量排名倒数第二,倒数第一则是以比邻星为代表的红矮星。

然而我们的太阳真的是宇宙恒星大家族中的“小矮人”吗?回答这个问题之前我们首先需要知道太阳这种黄矮星在宇宙恒星中的比例。


托现代科技的福,如今的天文学家们已经摆脱了伽利略时期简陋的望远镜和肉眼巡天,现代天文学家的设备从地面上大型的天文台到射电望远镜阵列一直到延伸至地球轨道上的哈勃望远镜,这些科技结晶以及宇宙学中的各向同性得以让天文学家大致估算出全宇宙各类恒星所占的比例。

目前的数据表明太阳这种黄矮星在全宇宙的主序星阶段恒星中占比3%,但大家千万不要被这个数字误导认为太阳不值一提,事实恰恰相反,比太阳更小的红矮星在宇宙中所占的比例为82%,也就是说我们的太阳比全宇宙80%以上的恒星都要大。


由此可见将太阳比做“小矮人”是不怎么恰当的,毕竟10颗恒星8颗都要比太阳小,而太阳的“小矮人”也只是相对宇宙中那些蓝矮星和蓝巨星而已。

其实从生命诞生的层面上来看,质量越大的恒星反而越不适合生存,因为质量大就意味着寿命短且不稳定,而生命尤其是高等智慧生命是需要长时间的稳定才能慢慢进化出来的。


宇宙探索未解之迷


宇宙中比太阳大的天体数不胜数,太阳只是恒星中的“小矮人”吗?

太阳的直径约为139.2万千米,质量占了整个太阳系的99.86%,无疑太阳是太阳系中巨无霸一般的存在,但银河系中大约有1000亿-4000亿颗恒星,比太阳大的恒星难以计数,比如距离太阳最近的半人马座α星A,还有天狼星A,都要比太阳略大,那么太阳真的就是小矮人吗?

一、太阳的个头算老几?

空口无凭,我们来简单统计下太阳系附近的数据!

上图是太阳系附近的24颗恒星列表,是不是没有质量直径这些参数没法比较?其实有一个比较简单的比较办法,直接看绝对星等即可,比如:

1、太阳绝对星等为:4.85

2、半人马座α星A:4.38

3、天狼星绝对星等:1.47

4、南河三A绝对星等:2.66

这几颗都比太阳的绝对星等要高,而事实上他们都比太阳要大一些,而其他的

1、最近的比邻星:15.53等,距离约4.24光年,质量为太阳的12.5%

2、半人马座α星B,5.71等,距离约4.36光年,直径为太阳的84%,质量只有太阳的47%

3、巴纳德星:13.22等 ,距离约5.96光年,直径约为太阳的20%,质量约为太阳的15%

从这些恒星的比例中,太阳大约比20(比太阳小)/24(总数)=83%左右的恒星要大!

二、在整个银河系中太阳大概能排老几?

整个银河系大约有1000亿-4000亿颗恒星,太阳大个头大约要比银河系中90%的恒星都要大,简单的说如果按100名排位,那么太阳是在前十位之内的!为什么会这样?

银河系大约诞生于126±10亿年前!应该算是一个古老的星系,从恒星生命循环的角度来考虑,银河系中越晚形成的恒星金属丰度将会越高,这很简单,因为这些恒星诞生于超行星爆发后的星云,因此就恒星诞生的物质利用率而言,质量是一代不如一代!

作为45亿年前诞生的黄矮星,太阳还是一颗中规中矩的恒星,它不是特别大,也没有特别小,100亿年的寿命也足够生命诞生,对于人类来说,还有大约20-30亿年的太阳寿命,后期它将膨胀为一颗红巨星,这个时间大约会在40-45亿年后发生!

三、太阳是大一点好还是小一点好?

太阳已经比90%的恒星还要巨大,那么太阳是不是已经很光荣了?其实并不然,对于生命行星来说,太阳的个头还是稍微大了一点,因为太大的恒星大家都知道,比如天狼星辐射太强,宜居带会更远,而且表面活动比较剧烈,会影响行星上生命的诞生!而过小比如比邻星也不够稳定,那么多大才算稳定呢?大约是太阳的60%-80%之间,比如距离太阳约12光年的天仓五,日冕层活动非常稳定,未来也不会变成红巨星(因为几乎没有辐射层,内外对流通畅,不会积累氦元素,也不会形成红巨星),因此太阳系附近真正的宜居恒星是天仓五!

天仓五的宜居带比太阳系的宜居带略小一些,但基本上差了并不大!


星辰大海路上的种花家


位于一个天文单位(1.5亿公里)之外的太阳体积是地球的130万倍


但作为本恒星系当之无愧霸主的太阳在宇宙中却并不是什么大得不行的天体,但也绝对不是什么“小矮人”

天文学家估计整个银河系的恒星总量在1000亿到4000亿颗左右,而这些恒星中有75%都是和半人马座比邻星一样的红矮星,这些质量还不到太阳三分之一的恒星拥有着上千亿年的寿命,而我们的太阳虽然比它们大,却只有100亿年左右的寿命。

如果把恒星按照质量大小来划分的话,位于最末端的是红矮星,其次是0.5到0.8倍太阳质量的橙矮星,在然后就是太阳这种黄矮星,因此太阳的质量其实超过了宇宙中85%的恒星,放眼全宇宙也没多少恒星质量超过太阳。

其实就恒星来说它的体积和质量是严重不成比例的,因为像太阳这种黄矮星万年内部氢元素消耗殆尽后就会膨胀成红巨星,因此我们会发现宇宙中有很多质量还不及太阳的恒星体积却要比太阳大的多,而我们目前发现的体积最大的恒星盾牌座uy虽然能装下45亿个太阳,但其质量才只有太阳的32倍。

归根结底恒星本身不过是由氢元素核聚变支撑的等离子态火球而已,膨胀或者收缩在恒星的一生中是再正常不过的事情,而如果晚年恒星坍缩后的核心区域质量超过了太阳2.44倍,那么就会变成一个黑洞。


我们的太阳在50亿年后会先膨胀成红巨星,然后再发生坍缩,最后核心区域将变成一个极端致密的白矮星


宇宙观察记录


在广袤的宇宙之中,太阳只不过是银河系之中一颗毫不起眼的黄矮星而已,如果要说太阳是什么大个子的话,那倒是的确算不上,但是太阳也算不上是小矮人,应该是居中位置吧。


宇宙中的星球数量数不胜数,就连是银河系中的星星我们也是数不过来的,仅仅是恒星的数量就已经达到了1000到1500亿颗,而银河系的质量达到了太阳质量的5000亿到1万亿倍,所以可以知道的是,太阳的质量在银河系中的大质量恒星面前绝对算不上大的。实际上,在一些体积很大的恒星面前,太阳只能算是小个子,不过这类恒星数量也不是太多。

晴朗的夜晚仰望星空,我们可以看见天上的很多星星,这些恒星绝大多数都是恒星,而这些恒星跟地球的距离是很远的,最近的恒星是距离地球4.22光年的比邻星,但是比邻星的质量太小了,大概只有太阳质量的八分之一,表面的温度只有2500摄氏度左右,所以在地球上是很难被肉眼看见的。其它的恒星,只要是能够被肉眼看见的,其实质量都比太阳大。有些恒星即使距离地球几千光年仍然能够被肉眼看见,这些恒星一般都是蓝巨星或者是红巨星。


太阳的质量是地球质量的33万倍,体积相当于130万个地球,太阳每秒钟因为核聚变消耗的氢元素足足有400万吨,但是太阳光还是不够强烈,大概在50光年之外的地方,太阳就不能被肉眼所见了。但是如果把银河系中所有的恒星按照质量从大到小进行排名的话,太阳就一定排在末位吗?还真不是这样的,银河系中的恒星,大海80%都是红矮星,红矮星质量都比太阳小,质量分布在太阳的8%到50%,所以可以说,太阳并不是恒星中的矮个子。

红矮星这种恒星,质量太小,表面的温度不高,所以很难被我们看见,其实太阳系的周围有很多的红矮星,但是我们无法用肉眼看见它们,不过这类恒星可以存在很长的时间,寿命甚至达到上千亿年。比太阳质量大很多的恒星也是为数不少,质量大的红巨星,质量足足有太阳的32倍,而直径则是太阳直径的1700倍,这个恒星就是盾牌座UY,是人类发现的最大的恒星,正是因为它的体积很大,发光强度也很大,因此才能被天文望远镜所看见,因为它距离地球实在是太远了。


镜像科普


其实太阳到底是不是小矮子,真的要看你如何去比较恒星之间的大小。不过的比较方法其实得出的结论是完全不一样的。我们可以简单来说一说,这问题如何辩证地去看待。

排序的方式说白了也就是分类的方式,对于恒星来说,科学家有个非常有名的分类方式就是依靠“恒星光谱”来区分。

具体来说就是按照光球的温度,以及伴随着的光谱特性、随后的衍生的各种性质来区分。这里就要用到恒星光谱学,科学家可以根据光谱的吸收谱线来进行分门别类。这是因为在一定的温度范围内,只有特定的谱线才会被吸收。因此,科学家只要看一看光谱中的吸收谱线就能确认光球的温度。

1910年代埃希纳·赫茨普龙和亨利·诺利斯·罗素创建了大名鼎鼎的赫罗图。这张赫罗图可以显示出恒星的演化过程,大部分的恒星都位于赫罗图左上角到右下角的带状上,这条布满恒星的带状也被叫做主序带,在主序带上的恒星就被叫做主序星,太阳其实就是一颗主序星。

不过,如果一颗恒星在主序星结束后,一般会离开祝绪丹,往右上方移动,这个部分是红巨星和红超巨星的地盘。随后,没有发生超新星爆炸的恒星会移动到左下方,这里是白矮星的地盘。我们的太阳最终的宿命就是一颗白矮星。

其实从图中位置来看,你也很容易发现,太阳其实是个小个子,更客观点说,应该是中等偏下的水平。

其实为了方便,科学家按恒星表面的温度从高到底,对应着质量从大到小,分成了O、B、A、F、G、 K、M 一共七大类,每一个大类又按表面的温度从高到低分成了0~9,总计10个小类。

而太阳是是G2,在大类中仅仅排到第五位,这也足以说明,它其实属于中等偏下的水平。因此,太阳其实也一直被称为黄矮星,就是这个道理。

既然是这样,太阳就一定是个小矮子么?我觉得未必,抛开数量谈排名没有任何意义。其实,我们都知道有个法则叫做二八法则,有的地方也叫做一九法则。有些恒星是真的超级大,这倒是没错,比如:盾牌座UY,就是迄今为止发现的体积最大的恒星,太阳在它面前连像素点都不如。

除此之外,距离我们724光年的参宿四。

如果把参宿四挪到太阳的位置,它的外围可以达到木星的位置。

但是,这些庞然大物真的是主流么?答案显然不是这样的。这些其实都是少数,也就是二八法则中的“二”,是绝对的少数派。宇宙中,绝大多数的恒信其实都不大,就拿现在对于银河系的观测。76.45%的主序星是第七大类内的,比太阳还要小得多,12.1%是第六大类的,同样也比太阳要小。这两者加起来就达到了88.55%,而和太阳同为第五大类内的则有7.6%。那些比太大要大的,连4%都不到。

也就是说,太阳个头至少击败了90%的恒星,如果你在一个班,个头比90%的同学都要高,你说你还算是小矮子么?显然不是对不对?所以,纵观整个宇宙,其实太阳的个头并不小,比绝大多数的恒星都要大得多。

所以,我们来总结一下,从恒星分类的角度来看,太阳确实不大,水平在中等偏下的样子,也被叫做黄矮星。不过,如果纵观整个宇宙,这样去比较,太阳的个头大概击败了90%左右的恒星。所以,从这个角度上看,太阳其实也不算小矮子,反倒是大个子。


钟铭聊科学


太阳的质量大约为1.99×10∧30千克,是地球质量的33.3万倍。它的质量占了太阳系的99.86%,是太阳系当之无愧的老大。它的半径为139.2万千米,巨大的体积能够装下130万个地球。



由于大家对太阳如此的熟悉,所以在衡量恒星质量时,最常用的单位就是多少个太阳质量。因此还有一个专用的符号:M☉,1.5M☉表示1.5倍太阳质量。太阳的半径也有一个专用符号:R☉。

虽然太阳如此巨大,但在无尽的宇宙之中,比它还大的恒星还多的是。人类目前发现的体积最大的恒星是盾牌座UY。它的质量只有太阳的7~10倍。但半径却是太阳的1708倍。如果将盾牌座UY放到太阳系中,它差不多接近了土星的轨道。

盾牌座UY之所以这么巨大,是因为它已到达了生命的末期,成为了一颗红超巨星。在几百万年到几千万年后,它会因为燃料的耗尽,在剧烈的重力坍缩下,发生绚烂的超新星爆发。太阳由于质量较小,不会发生这样的爆炸。

质量最大的恒星是R163a1,它的质量是太阳的300倍。它是一颗非常罕见的质量巨大恒星,甚至超过了恒星质量的理论极限~150个太阳质量,即爱丁顿极限。这个理论认为,由于质量越大,恒星的核聚变反应也就约剧烈。剧烈的辐射压会阻止恒星吸积更多的物质,并产生剧烈的恒星风,吹掉恒星外层物质。

图:依次为0.1


M☉的红矮星、太阳、8M☉以上的蓝矮星和R136a1

由于R136a1的质量是如此的巨大,它的“燃烧”效率也非常的高。因此,它的寿命可能只有短短的两、三百万年。在剧烈的超新星爆发后,它会成为一个黑洞。

在以前,由于探测技术的不成熟,只能看到远方非常亮的恒星。故此,科学家以为太阳只是宇宙中的一个不起眼的“小家伙”,随着探测技术的不断发展,越来越多的恒星被发现。这时,科学家对比已发现的恒星,太阳的质量应该至少比80%的恒星要大。所以,从这个角度来说,太阳也算是一个“大家伙”了。


讲科学堂


晴朗的夜晚仰望星空,在空气和光污染不强的地方我们能看到很多的星体,其中绝大部分都是恒星,在我们所能目睹的这些恒星中,绝大部分质量都比太阳更大,因为比太阳质量小的恒星发出的光不够强,表面温度不够高,所以我们是很难目睹到的。

比如距离我们太阳系最近的恒星比邻星,它离我们只有4.22光年,然而视星等却只有11.05等,根本不可能被人眼直接目睹到,这也是因为它的质量太小,只有太阳质量的1/8左右,表面温度只有2500摄氏度左右,所以发出的光并不强。



但是有的恒星却远在成千上万光年外仍然能被人眼直接目睹到,这样的恒星通常都是蓝巨星或者星体活动比较活跃的大质量变星,比如海山二,距离我们约7500光年,这颗恒星在1843年的时候曾经一度成为夜空中最亮的恒星,正是由于这个恒星实际是个双星系统,其主星质量为太阳的120~200倍质量,担心质量为太阳的50~80倍,两者的星体活动都比较剧烈,表面温度很高,所以才能被我们看到并且目睹到突然变亮的现象。


还有船底座HIP54751,它距离我们约12000光年,然而我们仍然可以目睹到它,它的视星等为4.55,它的光度为太阳的185000倍,其绝对星等达到了-8.35,就是说如果把它放到距离我们约32光年远的地方,那么它将象我们看到的月亮一样亮,这颗星体的质量大约相当于太阳的30倍,目前它如此明亮,正是由于它处于其主序星的末期,星体活动也非常剧烈,所以才能在这么远的距离上被我们目睹。

太阳的质量相当于33万个地球,体积相当于1300万个地球,其内部核聚变每秒钟就消耗400万吨氢元素,然而太阳发出的光仍然不够强,如果有一个像太阳一样质量和光度的恒星处于距离我们约50光年的位置上,那么我们将无法直接目睹它了,因为其视星等将低于6等。



可见太阳的质量在我们能目睹的恒星中基本上可以排到老末了,那么它就是恒星中的“小矮人”吗?却又并非如此!如果将太阳在银河系中的恒星进行质量对照排名,那么太阳将可以排到很靠前的行列中呢!


银河系中有1000~4000亿颗恒星,但其中80%左右都是红矮星(太阳质量的8%~50%),10%以上都是橙矮星(太阳质量的50%~80%),也就是说如果将银河系中所有的恒星从大到小分成100份,那么第10~20份属于橙矮星,之后的80份都会是红矮星,太阳将位于前10份之内,但是其位置应该在第7到第10份之中,所以太阳并非是最小的恒星,也不属于小级别恒星,而应该算是恒星中的大个子了,毕竟质量属于特大级别的恒星的数量是很少的。

红矮星和橙矮星这两个类型的恒星都比太阳的质量更小,但是正是由于质量太小,表面温度不高,所以发出的光不够强,我们在地球上无法直接目睹它们,其实在我们的太阳系周围就有很多的红矮星,比邻星之外还有巴纳德星,距离我们只有6光年,沃尔夫359星距离我们7.8光年,它们距离我们很近,但是我们不用天文望远镜是看不到它们的。



人类的方向


是的,我们的太阳在宇宙中确实不算大,从尺寸(质量)上来讲是矮星,所以天文学上把太阳质量的恒星叫做黄矮星。



通常来说,主序星分成OBAFGKM七个颜色大类,越是前面的质量越大,温度越高,颜色越蓝越白,越后面质量越小温度越低颜色越红。我们的太阳是黄色G型,很靠后了,所以是这七个恒星大类中比较小的类别,叫矮星一点也不冤。



但是,宇宙中的恒星跟大海中的海洋生物一样,越大个儿数量越少,越小数量越多。太阳虽然质量不大光度不高,但是比太阳更小更暗的恒星红矮星要多得多,它们占了银河系中恒星的绝大多数。所以,太阳比银河系90%的恒星都大。



除了正常的主序星,恒星们老了之后还有一招:膨胀,体积会膨胀几十万倍,叫做巨星,比主序星大的多。这些巨星维持不了多久,气早晚会泄掉,恒星就真的死了,尸骸或者是黑洞中子星,或者是白矮星。


江苏高考咨询导师


从银河系来看,太阳质量中等偏上。比太阳质量小的占到银河系恒星量的85%以上。

从宇宙来看,太阳一生的寿命,包括红巨星等,约为一万亿年以上。这在宇宙中也算是长者。

在宇宙中恒星质量与寿命存在反比关系。有许多比太阳质量太数百倍的恒星,其寿命一般都不太长,最短的才数千万年。它们容易塌缩成为一个黑洞。


手机用户54578927414


我们的太阳🌞现在是一颗黄矮星,直径大约为1392000千米。依据恒星的体积与质量划分为:小型、中型、大型、超大型。我们的太阳🌞属于中型恒星😊。


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