恒星距離(li)可以使用地球繞太陽(yang)公轉時(shi)產生的視(shi)差(cha)量測。但是大(da)犬(quan)座VY的視(shi)差(cha)過小,且誤差(cha)過大(da)而無法使用此(ci)法。
1976年查爾斯·拉達(CharlesJ.Lada)和馬克·里德(MarkJ.Reid)在大犬(quan)座VY東(dong)方15角分(fen)(fen)(fen)處(chu)(chu)發(fa)現了一個分(fen)(fen)(fen)子(zi)云(yun)。該(gai)分(fen)(fen)(fen)子(zi)云(yun)的(de)(de)邊緣有(you)一個明(ming)亮(liang)的(de)(de)環(huan)(huan),在環(huan)(huan)處(chu)(chu)有(you)明(ming)顯的(de)(de)一氧(yang)化碳譜(pu)線強度大幅下降(jiang),且CO譜(pu)線強度上升狀況被觀測(ce)到(dao),這(zhe)兩(liang)個狀況可能分(fen)(fen)(fen)別(bie)代表分(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)破壞和環(huan)(huan)與分(fen)(fen)(fen)子(zi)云(yun)之間有(you)加熱現象(xiang)。拉達和里德假(jia)設分(fen)(fen)(fen)子(zi)云(yun)和地球的(de)(de)距離與疏散(san)星團(tuan)(tuan)NGC2362和地球的(de)(de)距離相同,因此星團(tuan)(tuan)中(zhong)的(de)(de)恒星將環(huan)(huan)中(zhong)的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)子(zi)電離了。NGC2362和地球的(de)(de)距離以顏色-星等圖判定是大約(yue)4800ly。
大(da)(da)(da)犬座(zuo)VY位于環的(de)一(yi)(yi)角,因此它(ta)可能和分子云有關(guan)(guan)聯(lian)。此外,分子云的(de)速度(du)非常接近大(da)(da)(da)犬座(zuo)VY的(de)徑向速度(du)。這(zhe)近一(yi)(yi)步顯示大(da)(da)(da)犬座(zuo)VY和分子云以及(ji)星團NGC2362相(xiang)關(guan)(guan),這(zhe)意味著大(da)(da)(da)犬座(zuo)VY距離也是(shi)大(da)(da)(da)約(yue)4800ly,最新的(de)研(yan)究結果表明其距離僅有約(yue)3820ly,可以說它(ta)是(shi)距離我們(men)最近的(de)大(da)(da)(da)質(zhi)量恒星!
過去明(ming)尼蘇達大(da)學(xue)教授(shou)蘿勃(bo)塔·韓福瑞(rui)(RobertaM.Humphreys)預測大(da)犬座VY星的半徑大(da)約(yue)是1800~2100R⊙。如(ru)果將大(da)犬座VY放在太(tai)(tai)陽(yang)系中心,它的直徑超過到土星軌道(約(yue)為(wei)10AU)。光(guang)繞行它一周的時間要9~10h,而光(guang)繞行太(tai)(tai)陽(yang)一周時間僅為(wei)14.5s。
然(ran)而(er)更新(xin)的(de)觀測(ce)表明大(da)(da)犬座VY周圍的(de)氣體(ti)使(shi)人們高估了(le)它的(de)大(da)(da)小。它的(de)實際(ji)大(da)(da)小約(yue)為1420±120R⊙。也(ye)就(jiu)是說(shuo)在它體(ti)內可以塞進3×10^8顆太陽。
天文學界對大犬(quan)座VY的(de)大小有(you)很大的(de)爭議,一(yi)種觀點(dian)認為,這顆星(xing)是(shi)一(yi)個(ge)巨大明(ming)亮的(de)紅特超巨星(xing),半徑(jing)至(zhi)少為1420R⊙。而另一(yi)種觀點(dian)認為,它(ta)只(zhi)是(shi)一(yi)個(ge)普通的(de)紅超巨星(xing),半徑(jing)只(zhi)有(you)大約(yue)600R⊙,甚至(zhi)有(you)觀測結(jie)果表(biao)明(ming)其半徑(jing)高達(da)2000R⊙。目前爭議仍(reng)然沒明(ming)確結(jie)果。
注:由于塵埃(ai)導致觀測(ce)結(jie)果的(de)不確定性,最新觀測(ce)數據(ju)(基于WittkowskiRadius和(he)MonnierRadius測(ce)量方法)得出其半徑約為2000R⊙,如(ru)果該(gai)結(jie)論被證實,它將碾(nian)壓盾牌座UY并重回人(ren)類已知最大恒星的(de)寶座。
左(zuo)側幾乎看(kan)不到的(de)那個黃(huang)點就(jiu)是人類(lei)世(shi)界中占(zhan)絕(jue)對統治地位,縱(zong)橫(heng)達(da)1.392×10^6km的(de)太(tai)陽。這顆紅特超巨星的(de)半徑雖(sui)然(ran)達(da)到1420R⊙,但(dan)太(tai)陽的(de)質量(liang)并不如圖(tu)顯(xian)得那樣(yang)渺小,大(da)(da)致(zhi)是大(da)(da)犬座VY的(de)1/17,也(ye)就(jiu)是說我們(men)的(de)太(tai)陽在恒(heng)星中其實是算中等(deng)質量(liang)。如果把大(da)(da)犬座VY星放到太(tai)陽的(de)位置上,它(ta)就(jiu)會把水星,金星,地球,火星,木星全部(bu)包含在內。步(bu)步(bu)緊逼土(tu)星,將土(tu)星光環(huan)徹(che)底摧毀,剩(sheng)下的(de)氣體(ti)行星也(ye)會逐漸在強大(da)(da)的(de)輻射壓下被蒸(zheng)發掉。
大(da)(da)犬座VY也(ye)出(chu)現(xian)了(le)如(ru)何界定這類巨大(da)(da)恒(heng)星(xing)(xing)“表(biao)面(mian)”(以及半徑)的(de)(de)(de)(de)問題。它的(de)(de)(de)(de)平(ping)均(jun)密(mi)(mi)(mi)度(du)約為(wei)0.000000005×10^3kg/m3,少于(yu)地球(qiu)海(hai)平(ping)面(mian)大(da)(da)氣(qi)(qi)密(mi)(mi)(mi)度(du)千分之一。因(yin)為(wei)恒(heng)星(xing)(xing)密(mi)(mi)(mi)度(du)會隨(sui)深(shen)度(du)變(bian)化(進行核(he)融合的(de)(de)(de)(de)核(he)心密(mi)(mi)(mi)度(du)必須極高(gao)),因(yin)此恒(heng)星(xing)(xing)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)度(du)比經(jing)由恒(heng)星(xing)(xing)質量和(he)體(ti)積(ji)(ji)計算出(chu)的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)度(du)(密(mi)(mi)(mi)度(du)公式為(wei)ρ=m/v,球(qiu)體(ti)體(ti)積(ji)(ji)公式為(wei)v=3/4πR3)甚至是地球(qiu)高(gao)層大(da)(da)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)度(du)要低。這代表(biao)了(le)在技術上確定恒(heng)星(xing)(xing)半徑的(de)(de)(de)(de)兩(liang)難狀(zhuang)況(kuang)。例如(ru)像蟹(xie)狀(zhuang)星(xing)(xing)云(yun)這樣的(de)(de)(de)(de)超新星(xing)(xing)遺跡就有(you)一個極高(gao)密(mi)(mi)(mi)度(du)的(de)(de)(de)(de)“核(he)心”(中子星(xing)(xing))和(he)周圍廣(guang)達11ly的(de)(de)(de)(de)“大(da)(da)氣(qi)(qi)層”;而太(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)半徑界定從未將日冕計算進去(qu)。這里更(geng)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)問題是太(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)日冕溫度(du)和(he)密(mi)(mi)(mi)度(du)都比大(da)(da)犬座VY的(de)(de)(de)(de)“表(biao)面(mian)”來得(de)高(gao)。而至今尚未建立(li)一個恒(heng)星(xing)(xing)噴(pen)發層是否屬于(yu)恒(heng)星(xing)(xing)半徑范圍的(de)(de)(de)(de)分界線。
2006年蘿勃塔·韓福瑞以大(da)犬座VY的(de)光譜能量分(fen)布距離計(ji)算(suan)它的(de)光度。因為(wei)(wei)大(da)多數輻(fu)射都被恒星周圍云氣(qi)中(zhong)的(de)塵埃(ai)阻擋,韓福瑞的(de)積(ji)分(fen)計(ji)算(suan)中(zhong)把通過整(zheng)個云氣(qi)的(de)總輻(fu)射計(ji)算(suan)進去,結果是它的(de)光度約為(wei)(wei)5.6×10^5L⊙。
除了體積以外(wai),大犬(quan)座(zuo)VY的(de)光(guang)度(du)也是爭議論點。韓(han)福(fu)瑞認為可見光(guang)測光(guang)是不(bu)夠(gou)的(de),因為恒星周(zhou)圍(wei)的(de)塵埃會使(shi)可見光(guang)波長變長而變成紅外(wai)線。
大(da)(da)犬座VY質量約(yue)為(wei)17±8M⊙,在(zai)它剛(gang)誕生(sheng)之時(shi)它的(de)(de)質量要大(da)(da)得多,約(yue)25±10M⊙,是(shi)一個熾熱的(de)(de)O型(xing)主序(xu)星(xing)。根據(ju)恒星(xing)演(yan)化的(de)(de)模型(xing),25M⊙的(de)(de)O型(xing)星(xing)的(de)(de)半(ban)徑大(da)(da)約(yue)為(wei)5~8R⊙,也(ye)就是(shi)說(shuo)目前大(da)(da)犬座VY已經膨脹到了(le)其主序(xu)星(xing)時(shi)代的(de)(de)180倍大(da)(da),并且損失了(le)1/3的(de)(de)質量。
在新測定(ding)(ding)的(de)半徑之下,有(you)人認為如此(ci)大的(de)恒(heng)(heng)星是(shi)由質(zhi)量150M⊙以(yi)上(shang)(shang)的(de)超(chao)(chao)重恒(heng)(heng)星演化而(er)成(cheng),然而(er)事實上(shang)(shang)質(zhi)量超(chao)(chao)過(guo)60M⊙的(de)恒(heng)(heng)星不(bu)可能經歷紅特(te)超(chao)(chao)巨(ju)(ju)星階(jie)段——一個150M⊙的(de)恒(heng)(heng)星,誕(dan)生之時擁有(you)55000K的(de)表面溫(wen)度(du),它經過(guo)主序星后也會產生一定(ding)(ding)幅(fu)度(du)的(de)膨(peng)(peng)脹(zhang),成(cheng)為藍(lan)特(te)超(chao)(chao)巨(ju)(ju)星。但是(shi)即使膨(peng)(peng)脹(zhang)到最大程度(du),它的(de)半徑也只是(shi)400~500R⊙,表面溫(wen)度(du)仍在10000K以(yi)上(shang)(shang)。這樣的(de)恒(heng)(heng)星是(shi)不(bu)會經過(guo)紅超(chao)(chao)巨(ju)(ju)星階(jie)段的(de),它短暫的(de)生命不(bu)足以(yi)支撐它將外殼擴張到1420R⊙,而(er)過(guo)于劇烈的(de)核反應也會導(dao)致它的(de)外層被猛烈地噴(pen)射到太空中去(qu),而(er)不(bu)是(shi)像20M⊙的(de)恒(heng)(heng)星一般(ban)穩定(ding)(ding)的(de)膨(peng)(peng)脹(zhang)至太陽的(de)上(shang)(shang)千倍。
更新的觀測結(jie)果則認為大犬(quan)座(zuo)VY的質量(liang)為17M⊙左右,最大不超(chao)(chao)過25M⊙。通過物(wu)質流失(shi)率(lv)可以推斷出大犬(quan)座(zuo)VY的初始質量(liang)。這樣的紅特超(chao)(chao)巨星(xing)(xing)通常已經失(shi)去了超(chao)(chao)過主序星(xing)(xing)質量(liang)1/3物(wu)質,因此大犬(quan)座(zuo)VY在主序星(xing)(xing)階段是一顆15~35M⊙的O型星(xing)(xing),而不是150M⊙的超(chao)(chao)重(zhong)恒星(xing)(xing)。
大犬座(zuo)VY當(dang)前(qian)的狀態很(hen)不穩定(ding),并且將相當(dang)大量的物質噴發進入周圍的云氣。天文(wen)學家以哈勃(bo)太空望遠鏡觀(guan)測(ce)后(hou)預測(ce)它將會(hui)在之后(hou)幾百萬年內以超超新(xin)星結束生命。
理論上(shang)超超新星(xing)會(hui)產生(sheng)(sheng)伽瑪射線暴,會(hui)使星(xing)系(xi)部分區域受到破(po)壞,并(bing)毀滅附近數千光年內的生(sheng)(sheng)命。而且大犬座VY的質量足(zu)以(yi)形成黑(hei)洞,其質量可能在17M⊙左(zuo)右。
科學家(jia)發現大(da)犬座VY是個(ge)(ge)臃(yong)腫的(de)(de)紅特超巨星(xing),目前已(yi)經(jing)失(shi)去了大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)質量(liang)(liang),每年丟失(shi)的(de)(de)質量(liang)(liang)相當于50M⊕,自身(shen)質量(liang)(liang)約為17M⊙。這個(ge)(ge)宇宙中(zhong)(zhong)的(de)(de)龐然大(da)物已(yi)經(jing)進入了生命的(de)(de)末期,接近其(qi)恒星(xing)壽命最后(hou)階(jie)段。在這個(ge)(ge)過程(cheng)中(zhong)(zhong)會(hui)迅速向外膨脹,導致脫(tuo)落大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)質量(liang)(liang)進入太空(kong)中(zhong)(zhong),形(xing)成星(xing)云(yun)。
歐(ou)洲南方(fang)天(tian)(tian)文臺(tai)VLT望遠(yuan)鏡的(de)科學家對大犬(quan)(quan)座VY進行(xing)了(le)跟(gen)蹤,發現其周圍布(bu)滿了(le)丟失(shi)(shi)質(zhi)量(liang)的(de)物質(zhi),塵(chen)埃云和氣體(ti)(ti)云離(li)散分布(bu)在周圍,最終大犬(quan)(quan)座VY會以一(yi)次(ci)大爆炸結束生(sheng)涯。臺(tai)灣中(zhong)央(yang)研(yan)究(jiu)院天(tian)(tian)文研(yan)究(jiu)所(suo)和天(tian)(tian)體(ti)(ti)物理(li)學專家指(zhi)出,紅特超(chao)(chao)巨(ju)星的(de)一(yi)生(sheng)是短暫的(de),當它(ta)們接近生(sheng)命的(de)最后時期,會大量(liang)失(shi)(shi)去質(zhi)量(liang)。在過(guo)去,我們已經發現超(chao)(chao)巨(ju)星的(de)奧秘(mi),主要(yao)為理(li)論上的(de)推演,對大犬(quan)(quan)座VY的(de)研(yan)究(jiu)有助于我們了(le)解(jie)此類超(chao)(chao)大質(zhi)量(liang)恒星(如Pismis24-1)的(de)死亡過(guo)程。
大犬座VY可能在未來幾百萬年內爆發(fa),這一幕是驚人(ren)的,由于其(qi)距離我(wo)們較遠(yuan),地球不會(hui)受到干擾,生命也不會(hui)受到干擾,無需擔心(xin)。但閃光(guang)會(hui)如太陽般(ban)明亮,可以(yi)說整個銀河系(xi)都會(hui)看到它(ta)的爆發(fa)。