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宇宙中最大的恆星是什麼呢?
而它為什麼這麼大?
恆星，又是什麼呢?
- 想變成恆星的東西 -
我們就從地球開始我們的旅程吧！
不是為了瞭解它
只是為了得到一些尺寸的概念
氣體巨行星或次棕矮星
是擁有部分恆星特性的最小星體
例如木星
我們太陽系最大的行星
它是地球的 11 倍大和 317 倍重
而且組成成分差不多跟我們的太陽一模一樣
只是成分的量少了非常、非常多而已
邁向恆星的道路從棕矮星開始
它們是誕生時沒能成功成為恆星的星體
它們的質量是木星的 13 到 90 倍
所以即使我們拿起 90 顆木星把它們丟在一起
雖然看起來會很有趣，但仍然無法產生恆星
有趣的是，幫棕矮星增加質量，並不會讓它變大很多
只是它的內部會變得更密
這使核心的壓力變得夠高，足以使特定的核子反應能緩慢地發生
並且發出一些光
也就是說，棕矮星算是某種會發光的氣體巨行星
所以不管哪個分類都不太適合它
但我們想聊聊那些成功成為明星的星體，所以我們繼續往下看吧
- 主序星 -
一旦巨大的氣體球的質量超過某個臨界點
它們的核心變得夠熱、夠密，可以點燃
核心的氫會融合成氦，釋放出極大的能量
這樣的星體就被稱為主序星
主序星的質量越大，它的大小也更大，燃燒的更熾熱明亮，壽命也越短
當氫都被燒光之後，恆星就會開始膨脹
甚至可以膨脹到原本的數十萬倍大
但這個階段只佔它們生命中的一小部分
所以我們要比較的是生命階段截然不同的恆星
這不會讓它們勝之不武
但記得我們其實在比較嬰兒和成人，不會是件壞事
現在讓我們回到起點吧
紅矮星是最小的真正恆星，質量大約是木星的 100倍
剛好夠大，足以讓氫融合成氦
因為它們的質量不大，它們的大小也很小，溫度不高，發出的光也不強
它們是唯一不會在死亡階段膨脹的主序星
而是就這樣熄掉了
紅矮星是目前宇宙中最多的恆星
因為它們消耗燃料的速度非常慢，它們可以存在超過十兆年
這是宇宙現在年齡的一千倍
舉例來說，巴納德星是其中一顆最接近地球的恆星，也是一顆紅矮星
它太過黯淡以至於必須用望遠鏡才能看見
如果你有興趣，我們有另一部介紹紅矮星的完整影片
下一個階級的恆星就像是我們的太陽
說太陽主宰著整個太陽系還太輕描淡寫了
因為它佔了太陽系總質量的 99.6%
它燃燒地比紅矮星更熾熱閃耀，因此它的生命週期只有大約一百億年
太陽的大小是巴納德星的 7 倍
而亮度是後者的 300 倍，同時表面溫度是 2 倍
再來看看更大的吧
對主序星來說，一點點的質量變化就可以造成巨大的亮度改變
夜空中最亮的恆星 ─ 天狼星 A，質量是太陽的 2 倍，半徑則是 1.7倍
然而它的表面接近 10,000 °C，使她的亮度達到 25 倍
燒得這麼火燙，使它的壽命短了 4 倍，減少到 25 億年
質量是太陽 10 倍的恆星，表面溫度能達到 25,000 °C
馬腹一由兩顆這樣的恆星組成，以太陽 20,000 倍的功率閃耀著
真是巨大的功率！而這來自於僅僅 13 倍的太陽質量
不過它們只能燃燒約 2 千萬年
太陽繞完銀河一圈的時間，已經有整個世代的藍色恆星出生又死亡了
所以當恆星質量愈大，體積就等比放大嗎?
我們目前所知最重的恆星是 R136a1
是太陽的 315 倍重，亮度大約是太陽的 900 萬倍
儘管它有著巨大的質量和功率，但半徑卻僅有太陽的 30 倍大
這顆恆星非常極端，勉強被自身物質的重力維持著，
這些物質以恆星風的形式損失 321 兆噸
每一秒鐘 !
這類型的恆星非常稀少，因為它稍稍打破了恆星組成的規則
當超大質量恆星生成時，非常地熱和極端地亮
這使它們損失可以讓它們更重的氣體
這種質量大，體積也明顯增大的恆星，其質量的臨界點大約是 150 倍太陽質量
像 R136a1 這種超大質量恆星
大概是透過很多個巨星在高密度恆星生成區合併而成
而後在短短幾百萬年內燃盡他們的氫核心
這代表這些超大質量恆星很罕見且短命
從這尺度開始，要讓恆星的體積變得更大，不能靠增加更多質量
為了創造出最大的恆星，我們必須殺了它們
- 紅巨星 -
當主序星開始在核心消耗氫時
同時也使核心更加炙熱和稠密
導致更加高熱和快速地核融合
核融合產生外推的力量對抗重力
使恆星外層邊界膨脹到很大的型態
這些恆星也就變得很巨大了
像是 十字架一（γ）
只有比太陽多出約 30% 的質量
但它已經膨脹到半徑是太陽的 84 倍了
而太陽進入它生命的最後一階段時，
它也會膨脹且變得更大
半經將會是目前的 200 倍！
當太陽到了他生命的最終型態時
將會吞噬掉內圈的行星
如果你認為這夠令人驚艷了
讓我們介紹宇宙中最大的恆星家族：
- 特超巨星 -
特超巨星是所有巨星裡面體積最大的
他們有個龐大的表面
可以輻射出巨量的光
它們實在太大了，以至於它們基本上正在不斷把自己炸飛
因為在表面的重力作用太弱，拉不住表面的炙熱物質
這些物質會以強力的恆星風型式飛離母星
手槍星只有 25 倍太陽質量
半徑卻是太陽的 300 倍
藍超巨星是以它發出富有能量的藍光命名
很難精確地預估手槍星的壽命
但大概不出幾百萬年
比藍超巨星更大的
黃超巨星
最好的範本是 螣蛇十二（ 仙后座 ρ ）
一顆亮到可以裸眼看到的星星，即便它距離地球上萬光年
質量大約是太陽的 40 倍
這顆黃超巨星的半徑是太陽的 500 倍
其亮度是太陽的50萬倍
如果地球距離仙后座 ρ 中心的距離和太陽一樣
那地球將會在這顆星星之內，你也會在瞬間死亡~
黃超巨星同樣非常稀少
目前才發現 15 顆
這意味著黃超巨星或許是星星生命週期裡一瞬間的階段
是在特超巨星的各種階段間，成長或縮小的過渡階段
而到了紅超巨星，我們到達了我們已知最大的特超巨星
說不定恆星也不可能比這更大了
所以誰可以贏得「宇宙中最大的恆星」這個瘋狂的頭銜呢？
痾… 事實是我們不知道
紅超巨星非常明亮而且遠的要命
這意味著我們測量時，即便只有極小的不確定因素
以紅超巨星的尺度，也會造成極大的誤差
更糟的是，紅超巨星是大小堪比太陽系的巨獸
而且它們會把自己炸飛
這使它們更加難以測量
在我們做了更多研究以及改進儀器以後
我們知道的最大恆星一定也會換人
目前被認為是最大的紅超巨星
名為 Stephenson 2-18
它可能以前剛誕生還是顆主序星時，就有數十倍太陽質量
而現在可能已經損失了其約一半的質量了
典型的紅超巨星半徑是太陽的 1500 倍
而 Stephenson 2-18 這顆星體最長的粗估半徑有太陽半徑的 2150 倍
而且以太陽核融合功率的 50 萬倍閃爍著！
相較之下，太陽似乎就像一粒沙
我們的大腦沒有一個基準去比擬這種比例尺
即便用光速，也需要 8.7 小時才能環繞 Stephenson 2-18 一圈
如果是地球上現在最快的飛機，要 500 年！
如果把 Stephenson 2-18 放到太陽系中心，它甚至能填滿土星的軌道
隨時間推移，它會繼續射出更多物質，縮小成另外一種更加炙熱的特超巨星
在其核心內聚集重元素，最終因核塌縮爆炸成超新星
將它的氣體還給他所在的星系
這些氣體將開始形成下一個世代的恆星
再度開始恆星的生命週期以點亮我們的宇宙
讓我們重啟這段旅程
但這次，省略講解
宇宙很大
有很多大傢伙在這裡頭！
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