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大犬座VY

一月 25, 2023

大犬座VY（VY Canis Majoris，VY CMa）是一顆位於大犬座的紅超巨星或紅特超巨星，距離地球3900光年，視星等7.95。據推測，其質量約為30～40倍太陽質量，半徑約有1,420倍太陽半徑。大犬座VY不僅巨大，光度也有太陽的50萬倍之多，是光度最高的恆星之一，因此也被歸為特超巨星。它和其他大部分出現在聯星或多重星系統中的特超巨星不同的是，它是單一恆星。大犬座VY同時也是變光週期約2000日的半規則變星。平均密度是5到10mg/m3。

VY Canis Majoris

太陽與大犬座VY大小比較
觀測資料
曆元 J2000
星座 大犬座
星官
赤經 07h 22m 58.33s[1]
赤緯 −25° 46′ 03.17″[1]
視星等（V） 6.5 to 9.6[2]
7.9607[3]
特性
光谱分类M3[1]-M5e Ia[4]
B−V 色指数2.24[1]
变星类型半規則變星[5]
天体测定
徑向速度 (Rv)49 ± 10[1] km/s
自行 (μ) 赤经：9.84[1] mas/yr
赤纬：0.75[1] mas/yr
视差 (π)0.83 ± 0.1[6] mas
距离大约3900 ly
(大约1200 pc)
詳細資料
質量~30[7]-40[8] M☉
半徑~1400左右[9] R☉
亮度~450,000[10][11] L☉
溫度~3000[11] K
其他命名

如果將大犬座VY放在太陽系中心，它的表面位置將會在土星軌道之外；不過也有天文學家認為該恆星半徑應是小得多，大約600倍的太陽半徑，在火星軌道之外[12]。

發現與恆星性質

大犬座VY首次觀測紀錄是1801年3月7日法國天文學家熱羅姆·拉朗德將它以一顆視星等7等恆星記錄在他的星表中。之後在19世紀研究其光度時認為他的星等在1850年開始下降[13]。

自1847年開始已知大犬座VY是一顆深紅色恆星[13]。19世紀的觀測發現大犬座VY有至少六個明亮的分離區域，因此認為它可能是一個多重星。今日我們知道這些明亮區域其實是大犬座VY周圍雲氣的明亮部分。1957年的光學觀測和1998年的高解析度觀測都確認大犬座VY沒有伴星[7][13]。

大犬座VY是一顆高光度的M型恆星，表面有效溫度約3000K，在赫羅圖位於右上角，因此它成為超巨星的過程被認為是相當複雜。而它可能原本是O型主序星[11]，質量是30到40M☉[7]。

距離量測

恆星距離可以使用地球繞太陽公轉時產生的視差量測。但是大犬座VY的視差過小，且誤差過大而無法使用此法[14]。

1976年查爾斯·拉達（Charles J. Lada）和馬克·里德（Mark J. Reid）在大犬座VY東方15角分處發現一個分子雲。該分子雲的邊緣有一個明亮的環，在環處有明顯的一氧化碳譜線強度大幅下降，且 12
CO 譜線強度上升狀況被觀測到，這兩個狀況可能分別代表分子的破壞和環與分子雲之間有加熱現象。拉達和里德假設分子雲和地球的距離與疏散星團NGC 2362和地球的距離相同，因此星團中的恆星將環中的分子電離了。NGC 2362和地球的距離以顏色－星等圖判定是1500 ± 500秒差距[11]。

大犬座VY位於環的一角，因此它可能和分子雲有關聯。此外，分子雲的速度非常接近大犬座VY的徑向速度。這近一步顯示大犬座VY和分子雲以及星團NGC 2362相關，這意味著大犬座VY的距離也是1500秒差距[15]。

大型無線電望遠鏡陣列使用VLBI測量方法，可以更精確的測量視差。使用 VLBI 搭配水邁射可以觀測到大犬座VY距離我們1.14+0.11
−0.09千秒差距[16]。使用 VLBI 搭配SiO邁射量到的距離則是1.20+0.13
−0.10千秒差距[6]。 蓋亞任務可以讓我們獲得更精確的資料。

體積

 
從左到右分別是相當於一個畫素大小的太阳、手槍星、黃特超巨星仙后座ρ、参宿四和大犬座VY
 
太陽系行星與其他知名恆星的比較，包含大犬座VY


1. 水星 < 火星 < 金星 < 地球
2. 地球 < 海王星 < 天王星 < 土星 < 木星
3. 木星 < 沃夫359 < 太陽 < 天狼星
4. 天狼星 < 北河三 < 大角星 < 畢宿五
5. 畢宿五 < 參宿七 < 心宿二 < 參宿四
6. 參宿四 < 造父四 < 仙王座VV <大犬座VY
7. 大犬座VY < 盾牌座UY

備註：上述第7點的大犬座VY及大小比較說明: 科學家現今已經發現一顆比大犬座VY更大的恆星，它就是盾牌座UY，這顆恆星是位於盾牌座裡的紅色超巨星，是至今人類已知體積最大的恆星，但目前盾牌座UY已被這個頭銜屬於史蒂文森2-18超越過往被視為體積最大恆星的大犬座VY。


明尼蘇達大學教授蘿勃塔·韓福瑞（Roberta M. Humphreys）預測大犬座VY CMa 的直徑大約是1800到2100太陽半徑[9]。如果將大犬座VY放在太陽系中心，它的直徑將超過土星軌道（約9天文單位）。假設它的半徑是太陽的2100倍，光繞行它一周的時間要8.5小時，而光繞行太陽一周時間為14.5秒。而它的體積相當於7×1015個地球[17]或平均體積為1.05×1037立方公尺。

如果地球是一個直徑1公分球體，太陽是距離117公尺之外直徑109公分的球體，照以上比例換算大犬座VY預測最大直徑大約是2.3公里。根據最近甚大望遠鏡的觀測結果顯示其直徑大約是1,420± 120倍太陽半徑[18]。

光度

2006年蘿勃塔·韓福瑞以大犬座VY的光譜能量分布距離計算它的光度。因為大多數輻射都被恆星周圍雲氣中的塵埃阻擋，韓福瑞的積分計算中把通過整個雲氣的總輻射計算進去，結果是它的光度為4.3×105 L☉[9][19]。

争议

 
大犬座VY爆發時噴出大量氣體[20]。

天文学界对大犬座VY的大小有很大的争议，一种观点认为，这颗星是一个巨大明亮的红色特超巨星[9]。而另一种观点认为，它只是一个普通的红超巨星，直径只有太阳的600倍[12]。

除了體積以外，大犬座VY的光度也是爭議論點。韓福瑞認為可見光測光是不夠的，因為恆星周圍的塵埃會使可見光波長變長而變成紅外線[9]。

大犬座VY也出現了如何界定這類巨大恆星「表面」（以及半徑）的問題。它的平均密度是0.000005到0.000010 kg/m3，少於地球海平面大氣密度千分之一。因為恆星密度會隨深度變化（進行核融合的核心密度必須極高），因此恆星表面的密度比經由恆星質量和體積計算出的密度（質量除以體積，球體體積是 4/3 * pi * r3，pi 是圓周率，r 是半徑）甚至是地球高層大氣的密度要低。這代表了在技術上確定恆星半徑的兩難狀況。例如像蟹狀星雲這樣的超新星遗迹就有一個極高密度的「核心」（中子星）和周圍廣達11光年的「大氣層」；而太陽的半徑界定從未將日冕計算進去。這裡更大的問題是太陽的日冕溫度和密度都比大犬座VY的「表面」來得高。而至今尚未建立一個恆星噴發層是否屬於恆星半徑範圍的分界線。

預期壽命

大犬座VY目前的狀態非常不穩定，並且將相當大量的物質噴發進入周圍的雲氣。天文學家以哈伯太空望遠鏡觀測後預測它將會在之後10萬年內以極超新星結束生命[21]。

理論上極超新星會產生伽玛射线暴，會使星系中部分區域受到破壞，並毀滅附近數光年內的生命；不過目前地球附近並沒有距離近到足以造成威脅的特超巨星。

參見

參考資料

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  17. ^ 假設大犬座VY半徑9.58天文單位時，體積為1.23×1037 m3；地球的體積是1.08×1021 m3，兩者比例是1.14×1016或11.4千兆
  18. ^ 引用错误：没有为名为Wittkowski_vlti的参考文献提供内容
  19. ^ Spectrum of massive star VY Canis Majoris. ESA Herschel. [2011-11-15]. （原始内容于2011-08-29）. 
  20. ^ HubbleSite: Astronomers Map a Hypergiant Star's Massive Outbursts. [2012-03-25]. （原始内容于2016-12-21）. 
  21. ^ . [2011-06-14]. （原始内容存档于2001-02-26）. 

延伸閱讀

  • Kastner, Joel H.; Weintraub, David A. Hubble Space Telescope Imaging of the Mass-losing Supergiant VY Canis Majoris. Astronomical Journal. 1998, 115 (4): 1592–1598. Bibcode:1998AJ....115.1592K. doi:10.1086/300297. 


外部連結

维基共享资源中相关的多媒体资源：大犬座VY

天球赤道座標：  07h 22m 58.33s，−25° 46′ 03.17″

一月 25, 2023
大犬座vy, canis, majoris, 是一顆位於大犬座的紅超巨星或紅特超巨星, 距離地球3900光年, 視星等7, 據推測, 其質量約為30, 40倍太陽質量, 半徑約有1, 420倍太陽半徑, 不僅巨大, 光度也有太陽的50萬倍之多, 是光度最高的恆星之一, 因此也被歸為特超巨星, 它和其他大部分出現在聯星或多重星系統中的特超巨星不同的是, 它是單一恆星, 同時也是變光週期約2000日的半規則變星, 平均密度是5到10mg, canis, majoris太陽與大小比較觀測資料曆元, j2000星座, 大犬. 大犬座VY VY Canis Majoris VY CMa 是一顆位於大犬座的紅超巨星或紅特超巨星 距離地球3900光年 視星等7 95 據推測 其質量約為30 40倍太陽質量 半徑約有1 420倍太陽半徑 大犬座VY不僅巨大 光度也有太陽的50萬倍之多 是光度最高的恆星之一 因此也被歸為特超巨星 它和其他大部分出現在聯星或多重星系統中的特超巨星不同的是 它是單一恆星 大犬座VY同時也是變光週期約2000日的半規則變星 平均密度是5到10mg m3 VY Canis Majoris太陽與大犬座VY大小比較觀測資料曆元 J2000星座 大犬座星官赤經 07h 22m 58 33s 1 赤緯 25 46 03 17 1 視星等 V 6 5 to 9 6 2 7 9607 3 特性光谱分类M3 1 M5e Ia 4 B V 色指数2 24 1 变星类型半規則變星 5 天体测定徑向速度 Rv 49 10 1 km s自行 m 赤经 9 84 1 mas yr 赤纬 0 75 1 mas yr视差 p 0 83 0 1 6 mas距离大约3900 ly 大约1200 pc 詳細資料質量 30 7 40 8 M 半徑 1400左右 9 R 亮度 450 000 10 11 L 溫度 3000 11 K其他命名VY CMa HD 58061 4 HIP 35793 3 如果將大犬座VY放在太陽系中心 它的表面位置將會在土星軌道之外 不過也有天文學家認為該恆星半徑應是小得多 大約600倍的太陽半徑 在火星軌道之外 12 目录 1 發現與恆星性質 2 距離量測 3 體積 4 光度 5 争议 6 預期壽命 7 參見 8 參考資料 9 延伸閱讀 10 外部連結發現與恆星性質 编辑大犬座VY首次觀測紀錄是1801年3月7日法國天文學家熱羅姆 拉朗德將它以一顆視星等7等恆星記錄在他的星表中 之後在19世紀研究其光度時認為他的星等在1850年開始下降 13 自1847年開始已知大犬座VY是一顆深紅色恆星 13 19世紀的觀測發現大犬座VY有至少六個明亮的分離區域 因此認為它可能是一個多重星 今日我們知道這些明亮區域其實是大犬座VY周圍雲氣的明亮部分 1957年的光學觀測和1998年的高解析度觀測都確認大犬座VY沒有伴星 7 13 大犬座VY是一顆高光度的M型恆星 表面有效溫度約3000K 在赫羅圖位於右上角 因此它成為超巨星的過程被認為是相當複雜 而它可能原本是O型主序星 11 質量是30到40M 7 距離量測 编辑恆星距離可以使用地球繞太陽公轉時產生的視差量測 但是大犬座VY的視差過小 且誤差過大而無法使用此法 14 1976年查爾斯 拉達 Charles J Lada 和馬克 里德 Mark J Reid 在大犬座VY東方15角分處發現一個分子雲 該分子雲的邊緣有一個明亮的環 在環處有明顯的一氧化碳譜線強度大幅下降 且 12 CO 譜線強度上升狀況被觀測到 這兩個狀況可能分別代表分子的破壞和環與分子雲之間有加熱現象 拉達和里德假設分子雲和地球的距離與疏散星團NGC 2362和地球的距離相同 因此星團中的恆星將環中的分子電離了 NGC 2362和地球的距離以顏色 星等圖判定是1500 500秒差距 11 大犬座VY位於環的一角 因此它可能和分子雲有關聯 此外 分子雲的速度非常接近大犬座VY的徑向速度 這近一步顯示大犬座VY和分子雲以及星團NGC 2362相關 這意味著大犬座VY的距離也是1500秒差距 15 大型無線電望遠鏡陣列使用VLBI測量方法 可以更精確的測量視差 使用 VLBI 搭配水邁射可以觀測到大犬座VY距離我們7000113999999999999 1 14 0 11 0 09 千秒差距 16 使用 VLBI 搭配SiO邁射量到的距離則是7000120000000000000 1 20 0 13 0 10 千秒差距 6 蓋亞任務可以讓我們獲得更精確的資料 體積 编辑 從左到右分別是相當於一個畫素大小的太阳 手槍星 黃特超巨星仙后座r 参宿四和大犬座VY 太陽系行星與其他知名恆星的比較 包含大犬座VY 1 水星 lt 火星 lt 金星 lt 地球 2 地球 lt 海王星 lt 天王星 lt 土星 lt 木星 3 木星 lt 沃夫359 lt 太陽 lt 天狼星 4 天狼星 lt 北河三 lt 大角星 lt 畢宿五 5 畢宿五 lt 參宿七 lt 心宿二 lt 參宿四 6 參宿四 lt 造父四 lt 仙王座VV lt 大犬座VY 7 大犬座VY lt 盾牌座UY備註 上述第7點的大犬座VY及大小比較說明 科學家現今已經發現一顆比大犬座VY更大的恆星 它就是盾牌座UY 這顆恆星是位於盾牌座裡的紅色超巨星 是至今人類已知體積最大的恆星 但目前盾牌座UY已被這個頭銜屬於史蒂文森2 18超越過往被視為體積最大恆星的大犬座VY 明尼蘇達大學教授蘿勃塔 韓福瑞 Roberta M Humphreys 預測大犬座VY CMa 的直徑大約是1800到2100太陽半徑 9 如果將大犬座VY放在太陽系中心 它的直徑將超過土星軌道 約9天文單位 假設它的半徑是太陽的2100倍 光繞行它一周的時間要8 5小時 而光繞行太陽一周時間為14 5秒 而它的體積相當於7015700000000000000 7 1015 個地球 17 或平均體積為7037105000000000000 1 05 1037 立方公尺 如果地球是一個直徑1公分球體 太陽是距離117公尺之外直徑109公分的球體 照以上比例換算大犬座VY預測最大直徑大約是2 3公里 根據最近甚大望遠鏡的觀測結果顯示其直徑大約是1 420 120倍太陽半徑 18 光度 编辑2006年蘿勃塔 韓福瑞以大犬座VY的光譜能量分布距離計算它的光度 因為大多數輻射都被恆星周圍雲氣中的塵埃阻擋 韓福瑞的積分計算中把通過整個雲氣的總輻射計算進去 結果是它的光度為7005430000000000000 4 3 105 L 9 19 争议 编辑 大犬座VY爆發時噴出大量氣體 20 天文学界对大犬座VY的大小有很大的争议 一种观点认为 这颗星是一个巨大明亮的红色特超巨星 9 而另一种观点认为 它只是一个普通的红超巨星 直径只有太阳的600倍 12 除了體積以外 大犬座VY的光度也是爭議論點 韓福瑞認為可見光測光是不夠的 因為恆星周圍的塵埃會使可見光波長變長而變成紅外線 9 大犬座VY也出現了如何界定這類巨大恆星 表面 以及半徑 的問題 它的平均密度是0 000005到0 000010 kg m3 少於地球海平面大氣密度千分之一 因為恆星密度會隨深度變化 進行核融合的核心密度必須極高 因此恆星表面的密度比經由恆星質量和體積計算出的密度 質量除以體積 球體體積是 4 3 pi r3 pi 是圓周率 r 是半徑 甚至是地球高層大氣的密度要低 這代表了在技術上確定恆星半徑的兩難狀況 例如像蟹狀星雲這樣的超新星遗迹就有一個極高密度的 核心 中子星 和周圍廣達11光年的 大氣層 而太陽的半徑界定從未將日冕計算進去 這裡更大的問題是太陽的日冕溫度和密度都比大犬座VY的 表面 來得高 而至今尚未建立一個恆星噴發層是否屬於恆星半徑範圍的分界線 預期壽命 编辑大犬座VY目前的狀態非常不穩定 並且將相當大量的物質噴發進入周圍的雲氣 天文學家以哈伯太空望遠鏡觀測後預測它將會在之後10萬年內以極超新星結束生命 21 理論上極超新星會產生伽玛射线暴 會使星系中部分區域受到破壞 並毀滅附近數光年內的生命 不過目前地球附近並沒有距離近到足以造成威脅的特超巨星 參見 编辑巨大恆星列表 大犬座 数量级 长度 恆星光度列表 R136a1參考資料 编辑 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 SIMBAD basic query result VY Canis Majoris SIMBAD Centre de Donnees astronomiques de Strasbourg March 7 2009 原始内容存档于2016 07 16 GCVS Query VY CMa General Catalogue of Variable Stars Sternberg Astronomical Institute Moscow Russia 2010 11 24 原始内容存档于2019 02 21 3 0 3 1 Hipparchos catalogue query form CASU Astronomical Data Centre Cambridge Astronomical Survey Unit 2006 March 10 2009 原始内容存档于2016年3月3日 4 0 4 1 Lipscy S J Jura M Reid M J Radio photosphere and mass loss envelope of VY Canis Majoris The 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