恒(heng)星距(ju)離可(ke)以(yi)使用地球繞(rao)太陽(yang)公(gong)轉(zhuan)時產生(sheng)的視(shi)差(cha)量測。但是大(da)(da)犬座VY的視(shi)差(cha)過小,且誤差(cha)過大(da)(da)而無法使用此法。
1976年查爾斯·拉(la)達(CharlesJ.Lada)和(he)馬克(ke)·里德(MarkJ.Reid)在大(da)犬(quan)座(zuo)VY東方15角(jiao)分(fen)(fen)處發(fa)現了一個分(fen)(fen)子(zi)云(yun)。該(gai)分(fen)(fen)子(zi)云(yun)的(de)(de)邊(bian)緣有一個明亮的(de)(de)環(huan),在環(huan)處有明顯(xian)的(de)(de)一氧化碳譜線強度(du)大(da)幅(fu)下降,且(qie)CO譜線強度(du)上升狀況被觀測到,這兩個狀況可(ke)能分(fen)(fen)別(bie)代表(biao)分(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)破壞和(he)環(huan)與分(fen)(fen)子(zi)云(yun)之間有加(jia)熱現象。拉(la)達和(he)里德假設分(fen)(fen)子(zi)云(yun)和(he)地(di)球的(de)(de)距(ju)離與疏散星團NGC2362和(he)地(di)球的(de)(de)距(ju)離相(xiang)同,因此(ci)星團中(zhong)的(de)(de)恒星將環(huan)中(zhong)的(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)電離了。NGC2362和(he)地(di)球的(de)(de)距(ju)離以顏色-星等圖判定(ding)是大(da)約4800ly。
大犬(quan)座VY位于環(huan)的(de)(de)(de)一角(jiao),因此它可能和(he)分(fen)子云有(you)關(guan)聯。此外,分(fen)子云的(de)(de)(de)速度(du)非常接近(jin)(jin)(jin)大犬(quan)座VY的(de)(de)(de)徑向速度(du)。這(zhe)近(jin)(jin)(jin)一步(bu)顯(xian)示(shi)大犬(quan)座VY和(he)分(fen)子云以(yi)(yi)及星(xing)團NGC2362相關(guan),這(zhe)意味著大犬(quan)座VY距離也(ye)是(shi)大約4800ly,最新(xin)的(de)(de)(de)研究結果表(biao)明其(qi)距離僅(jin)有(you)約3820ly,可以(yi)(yi)說它是(shi)距離我們最近(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)大質量(liang)恒星(xing)!
過去(qu)明尼蘇(su)達大學教授(shou)蘿勃塔·韓福瑞(RobertaM.Humphreys)預(yu)測大犬座VY星(xing)(xing)的半徑大約是1800~2100R⊙。如果(guo)將大犬座VY放(fang)在太陽(yang)系(xi)中心,它的直徑超過到土星(xing)(xing)軌道(約為(wei)10AU)。光(guang)繞(rao)行它一周的時(shi)間要9~10h,而光(guang)繞(rao)行太陽(yang)一周時(shi)間僅為(wei)14.5s。
然而更新的(de)觀測表明大(da)犬座(zuo)VY周圍的(de)氣體使人們高(gao)估(gu)了它的(de)大(da)小。它的(de)實際大(da)小約為1420±120R⊙。也就是說在(zai)它體內可以塞(sai)進(jin)3×10^8顆太陽。
天文學界對大(da)犬(quan)座(zuo)VY的(de)大(da)小有很大(da)的(de)爭(zheng)(zheng)議,一種(zhong)觀(guan)(guan)點認(ren)為(wei),這(zhe)顆星是一個(ge)巨大(da)明亮的(de)紅特超(chao)巨星,半(ban)徑(jing)至少為(wei)1420R⊙。而另一種(zhong)觀(guan)(guan)點認(ren)為(wei),它只(zhi)是一個(ge)普通(tong)的(de)紅超(chao)巨星,半(ban)徑(jing)只(zhi)有大(da)約600R⊙,甚(shen)至有觀(guan)(guan)測結(jie)果(guo)表明其半(ban)徑(jing)高達2000R⊙。目前爭(zheng)(zheng)議仍然沒明確結(jie)果(guo)。
注:由于塵(chen)埃導致(zhi)觀測結果的不(bu)確定性,最新觀測數據(基(ji)于WittkowskiRadius和MonnierRadius測量方法(fa))得(de)出其半徑約為2000R⊙,如果該結論(lun)被(bei)證實,它將(jiang)碾壓盾牌座UY并(bing)重回人類已知最大恒星的寶座。
左側(ce)幾(ji)乎看不(bu)到的(de)(de)(de)那個黃點就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)(shi)人(ren)類世(shi)界中(zhong)占絕對統治(zhi)地(di)位(wei),縱橫達(da)1.392×10^6km的(de)(de)(de)太(tai)(tai)陽。這顆紅特(te)超巨(ju)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)半(ban)徑雖然達(da)到1420R⊙,但太(tai)(tai)陽的(de)(de)(de)質量并(bing)不(bu)如圖顯得(de)那樣渺小,大(da)(da)致是(shi)(shi)(shi)大(da)(da)犬座(zuo)VY的(de)(de)(de)1/17,也就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)(shi)說我們的(de)(de)(de)太(tai)(tai)陽在(zai)(zai)恒星(xing)(xing)(xing)中(zhong)其實是(shi)(shi)(shi)算中(zhong)等質量。如果把大(da)(da)犬座(zuo)VY星(xing)(xing)(xing)放到太(tai)(tai)陽的(de)(de)(de)位(wei)置上,它就(jiu)(jiu)會(hui)把水星(xing)(xing)(xing),金星(xing)(xing)(xing),地(di)球(qiu),火星(xing)(xing)(xing),木星(xing)(xing)(xing)全部包含在(zai)(zai)內(nei)。步步緊逼土星(xing)(xing)(xing),將土星(xing)(xing)(xing)光(guang)環徹(che)底摧毀,剩下(xia)的(de)(de)(de)氣體行星(xing)(xing)(xing)也會(hui)逐漸在(zai)(zai)強大(da)(da)的(de)(de)(de)輻射壓下(xia)被(bei)蒸發掉。
大(da)犬座VY也出(chu)現了如(ru)何界定(ding)這類巨(ju)大(da)恒星(xing)(xing)“表(biao)面(mian)”(以及半(ban)徑)的(de)問題。它的(de)平均密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)約為0.000000005×10^3kg/m3,少于地球(qiu)海(hai)平面(mian)大(da)氣(qi)(qi)(qi)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)千分之一。因(yin)為恒星(xing)(xing)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)會(hui)隨深度(du)(du)變化(hua)(進(jin)行核(he)(he)融(rong)合(he)的(de)核(he)(he)心密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)必須極高(gao)),因(yin)此(ci)恒星(xing)(xing)表(biao)面(mian)的(de)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)比經(jing)由(you)恒星(xing)(xing)質量(liang)和(he)體積計算出(chu)的(de)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)(密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)公(gong)式為ρ=m/v,球(qiu)體體積公(gong)式為v=3/4πR3)甚至是(shi)地球(qiu)高(gao)層(ceng)大(da)氣(qi)(qi)(qi)的(de)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)要低。這代表(biao)了在技術(shu)上確定(ding)恒星(xing)(xing)半(ban)徑的(de)兩(liang)難狀(zhuang)況。例如(ru)像蟹狀(zhuang)星(xing)(xing)云這樣(yang)的(de)超新星(xing)(xing)遺跡(ji)就有一個(ge)極高(gao)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)的(de)“核(he)(he)心”(中子星(xing)(xing))和(he)周(zhou)圍廣達(da)11ly的(de)“大(da)氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)”;而(er)太陽的(de)半(ban)徑界定(ding)從未(wei)將(jiang)日冕計算進(jin)去(qu)。這里更大(da)的(de)問題是(shi)太陽的(de)日冕溫度(du)(du)和(he)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)都(dou)比大(da)犬座VY的(de)“表(biao)面(mian)”來得高(gao)。而(er)至今尚未(wei)建立一個(ge)恒星(xing)(xing)噴發層(ceng)是(shi)否(fou)屬(shu)于恒星(xing)(xing)半(ban)徑范圍的(de)分界線。
2006年蘿勃塔·韓(han)福瑞(rui)以大(da)犬座VY的光譜能量分布距離計(ji)(ji)算(suan)它的光度(du)。因為大(da)多數(shu)輻射(she)都(dou)被恒星(xing)周圍云氣中(zhong)的塵(chen)埃阻(zu)擋(dang),韓(han)福瑞(rui)的積分計(ji)(ji)算(suan)中(zhong)把(ba)通過整個云氣的總輻射(she)計(ji)(ji)算(suan)進去,結果是它的光度(du)約為5.6×10^5L⊙。
除了體(ti)積以外,大犬(quan)座(zuo)VY的光(guang)度也是(shi)爭議(yi)論點。韓福瑞認為可(ke)見(jian)光(guang)測光(guang)是(shi)不夠的,因為恒星(xing)周圍的塵埃會使可(ke)見(jian)光(guang)波長(chang)變長(chang)而變成紅外線。
大(da)犬座VY質量(liang)(liang)約為(wei)17±8M⊙,在它剛(gang)誕生(sheng)之時它的(de)質量(liang)(liang)要大(da)得多,約25±10M⊙,是一個熾(chi)熱的(de)O型主序(xu)星(xing)。根據恒星(xing)演化(hua)的(de)模型,25M⊙的(de)O型星(xing)的(de)半徑大(da)約為(wei)5~8R⊙,也(ye)就是說目前大(da)犬座VY已經膨脹到了其(qi)主序(xu)星(xing)時代的(de)180倍大(da),并且損(sun)失了1/3的(de)質量(liang)(liang)。
在新測定(ding)的(de)(de)半(ban)(ban)徑之下,有(you)人認為如此大(da)的(de)(de)恒(heng)星(xing)是(shi)(shi)由(you)質量150M⊙以上的(de)(de)超重恒(heng)星(xing)演化而(er)(er)成(cheng)(cheng),然而(er)(er)事實(shi)上質量超過(guo)(guo)60M⊙的(de)(de)恒(heng)星(xing)不(bu)(bu)可能經(jing)(jing)歷紅(hong)特(te)超巨(ju)星(xing)階(jie)段——一(yi)個150M⊙的(de)(de)恒(heng)星(xing),誕生(sheng)(sheng)之時擁有(you)55000K的(de)(de)表面溫度(du),它經(jing)(jing)過(guo)(guo)主序星(xing)后也會(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)一(yi)定(ding)幅度(du)的(de)(de)膨脹(zhang),成(cheng)(cheng)為藍特(te)超巨(ju)星(xing)。但是(shi)(shi)即使膨脹(zhang)到最(zui)大(da)程度(du),它的(de)(de)半(ban)(ban)徑也只是(shi)(shi)400~500R⊙,表面溫度(du)仍在10000K以上。這樣的(de)(de)恒(heng)星(xing)是(shi)(shi)不(bu)(bu)會(hui)經(jing)(jing)過(guo)(guo)紅(hong)超巨(ju)星(xing)階(jie)段的(de)(de),它短暫的(de)(de)生(sheng)(sheng)命不(bu)(bu)足以支撐它將外殼擴張到1420R⊙,而(er)(er)過(guo)(guo)于劇(ju)烈(lie)(lie)的(de)(de)核(he)反應也會(hui)導(dao)致它的(de)(de)外層被猛烈(lie)(lie)地(di)噴(pen)射到太空中去,而(er)(er)不(bu)(bu)是(shi)(shi)像20M⊙的(de)(de)恒(heng)星(xing)一(yi)般穩定(ding)的(de)(de)膨脹(zhang)至(zhi)太陽(yang)的(de)(de)上千倍(bei)。
更新的(de)觀測結果(guo)則認為大(da)犬座(zuo)VY的(de)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量為17M⊙左右,最大(da)不(bu)超過25M⊙。通(tong)過物質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)流失(shi)率可(ke)以推斷出大(da)犬座(zuo)VY的(de)初始質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量。這樣的(de)紅特超巨星(xing)通(tong)常已經(jing)失(shi)去(qu)了超過主序星(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量1/3物質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi),因此大(da)犬座(zuo)VY在主序星(xing)階段是(shi)一顆15~35M⊙的(de)O型星(xing),而不(bu)是(shi)150M⊙的(de)超重恒星(xing)。
大犬座VY當前的(de)狀態很不穩定,并且將相當大量的(de)物質噴發進入周圍的(de)云氣。天文(wen)學(xue)家以(yi)哈勃太空望(wang)遠鏡(jing)觀測后預測它將會(hui)在之后幾百萬(wan)年內以(yi)超超新星(xing)結束生命。
理論上超(chao)超(chao)新星(xing)會產生(sheng)伽瑪射(she)線暴,會使星(xing)系(xi)部分區域受到破壞,并毀滅附(fu)近數千光年(nian)內的(de)(de)生(sheng)命。而且大犬(quan)座VY的(de)(de)質量(liang)足(zu)以形成黑洞(dong),其質量(liang)可能在17M⊙左右。
科學家發現(xian)大犬座VY是個(ge)臃腫的紅特超巨星,目前已經失(shi)去了大量(liang)(liang)的質(zhi)量(liang)(liang),每年丟失(shi)的質(zhi)量(liang)(liang)相(xiang)當于50M⊕,自身質(zhi)量(liang)(liang)約為17M⊙。這(zhe)個(ge)宇宙中(zhong)的龐然大物已經進入了生命(ming)的末期,接(jie)近其恒星壽命(ming)最后階段(duan)。在這(zhe)個(ge)過程中(zhong)會(hui)迅速向外膨脹,導致脫落大量(liang)(liang)的質(zhi)量(liang)(liang)進入太空中(zhong),形成星云。
歐洲南方天文臺(tai)VLT望遠鏡(jing)的(de)科學家對(dui)大犬(quan)座(zuo)VY進(jin)行了(le)跟蹤,發(fa)現其(qi)周(zhou)圍(wei)布(bu)滿了(le)丟失質(zhi)量(liang)的(de)物質(zhi),塵(chen)埃云(yun)和氣(qi)體(ti)云(yun)離(li)散分布(bu)在周(zhou)圍(wei),最(zui)終大犬(quan)座(zuo)VY會以一次大爆炸結束生(sheng)涯。臺(tai)灣中央研究(jiu)院天文研究(jiu)所和天體(ti)物理(li)學專家指出(chu),紅(hong)特(te)超(chao)(chao)巨星的(de)一生(sheng)是短暫(zan)的(de),當它們接近生(sheng)命的(de)最(zui)后時期(qi),會大量(liang)失去(qu)質(zhi)量(liang)。在過(guo)去(qu),我們已經發(fa)現超(chao)(chao)巨星的(de)奧秘(mi),主(zhu)要為理(li)論上的(de)推演(yan),對(dui)大犬(quan)座(zuo)VY的(de)研究(jiu)有助(zhu)于我們了(le)解(jie)此類(lei)超(chao)(chao)大質(zhi)量(liang)恒(heng)星(如Pismis24-1)的(de)死亡過(guo)程。
大犬座(zuo)VY可能在未來(lai)幾百萬(wan)年內爆(bao)發(fa),這一(yi)幕是驚人的,由于其距(ju)離(li)我們較遠,地球不(bu)會(hui)受到(dao)干擾(rao),生命(ming)也不(bu)會(hui)受到(dao)干擾(rao),無需擔心。但(dan)閃光(guang)會(hui)如太陽般明亮,可以說整個銀河系都會(hui)看到(dao)它的爆(bao)發(fa)。