恒星距(ju)離(li)可以使用(yong)地(di)球(qiu)繞(rao)太陽公轉時產(chan)生的(de)視差(cha)量測(ce)。但是大犬座(zuo)VY的(de)視差(cha)過(guo)小,且誤差(cha)過(guo)大而(er)無法使用(yong)此法。
1976年查爾斯·拉達(CharlesJ.Lada)和馬克·里(li)德(MarkJ.Reid)在大(da)犬座VY東(dong)方15角分(fen)處發(fa)現(xian)了一個分(fen)子(zi)云(yun)(yun)。該(gai)分(fen)子(zi)云(yun)(yun)的(de)(de)邊緣有(you)一個明(ming)亮(liang)的(de)(de)環,在環處有(you)明(ming)顯的(de)(de)一氧(yang)化碳譜線強(qiang)(qiang)度(du)大(da)幅下降(jiang),且CO譜線強(qiang)(qiang)度(du)上升狀(zhuang)況被觀測到,這(zhe)兩個狀(zhuang)況可能分(fen)別代表分(fen)子(zi)的(de)(de)破壞和環與分(fen)子(zi)云(yun)(yun)之間有(you)加熱現(xian)象。拉達和里(li)德假(jia)設分(fen)子(zi)云(yun)(yun)和地球的(de)(de)距離(li)(li)與疏散星團NGC2362和地球的(de)(de)距離(li)(li)相同,因此星團中(zhong)的(de)(de)恒(heng)星將(jiang)環中(zhong)的(de)(de)分(fen)子(zi)電離(li)(li)了。NGC2362和地球的(de)(de)距離(li)(li)以顏(yan)色-星等圖(tu)判定是大(da)約4800ly。
大(da)犬(quan)座(zuo)VY位于環的(de)(de)一角,因(yin)此它可能和分子(zi)(zi)云有關聯。此外(wai),分子(zi)(zi)云的(de)(de)速度非常(chang)接(jie)近大(da)犬(quan)座(zuo)VY的(de)(de)徑向速度。這近一步顯(xian)示大(da)犬(quan)座(zuo)VY和分子(zi)(zi)云以及星(xing)團NGC2362相關,這意味著(zhu)大(da)犬(quan)座(zuo)VY距離也是(shi)大(da)約4800ly,最(zui)新的(de)(de)研究結果(guo)表明其距離僅有約3820ly,可以說它是(shi)距離我們最(zui)近的(de)(de)大(da)質量恒星(xing)!
過(guo)去明尼蘇達大學教授蘿勃塔·韓(han)福(fu)瑞(rui)(RobertaM.Humphreys)預測大犬座VY星的半徑大約是1800~2100R⊙。如果將大犬座VY放在太(tai)陽系中(zhong)心(xin),它(ta)的直(zhi)徑超過(guo)到土星軌(gui)道(dao)(約為10AU)。光繞行(xing)它(ta)一周的時(shi)間要(yao)9~10h,而(er)光繞行(xing)太(tai)陽一周時(shi)間僅為14.5s。
然而更新的(de)觀(guan)測(ce)表明大犬座VY周(zhou)圍的(de)氣體(ti)使人們高估了它(ta)的(de)大小。它(ta)的(de)實際大小約為1420±120R⊙。也(ye)就是(shi)說在它(ta)體(ti)內可以塞(sai)進(jin)3×10^8顆太陽。
天文學(xue)界對大(da)(da)犬座VY的大(da)(da)小有(you)很大(da)(da)的爭議,一(yi)種觀點認(ren)為,這(zhe)顆(ke)星(xing)是一(yi)個(ge)巨大(da)(da)明亮的紅特超巨星(xing),半(ban)徑至少(shao)為1420R⊙。而另(ling)一(yi)種觀點認(ren)為,它只是一(yi)個(ge)普通(tong)的紅超巨星(xing),半(ban)徑只有(you)大(da)(da)約(yue)600R⊙,甚至有(you)觀測(ce)結果表明其半(ban)徑高達2000R⊙。目前(qian)爭議仍然沒明確結果。
注:由于塵(chen)埃導致觀(guan)測結果的不確定性,最(zui)新觀(guan)測數(shu)據(基于WittkowskiRadius和MonnierRadius測量方法)得出其半徑約為2000R⊙,如(ru)果該結論(lun)被證實,它(ta)將碾(nian)壓盾牌座UY并重回人類已(yi)知(zhi)最(zui)大恒星的寶座。
左側幾乎看(kan)不到的(de)那個(ge)黃點就(jiu)是人類世界中(zhong)占(zhan)絕對統治(zhi)地(di)位,縱(zong)橫(heng)達1.392×10^6km的(de)太陽(yang)(yang)。這顆紅(hong)特超巨星(xing)(xing)的(de)半(ban)徑(jing)雖然達到1420R⊙,但(dan)太陽(yang)(yang)的(de)質量并不如(ru)圖顯得那樣渺小,大(da)(da)致是大(da)(da)犬座VY的(de)1/17,也就(jiu)是說我們(men)的(de)太陽(yang)(yang)在恒星(xing)(xing)中(zhong)其實(shi)是算(suan)中(zhong)等質量。如(ru)果把大(da)(da)犬座VY星(xing)(xing)放到太陽(yang)(yang)的(de)位置上,它(ta)就(jiu)會把水星(xing)(xing),金星(xing)(xing),地(di)球,火星(xing)(xing),木(mu)星(xing)(xing)全部包含在內。步步緊逼土(tu)星(xing)(xing),將土(tu)星(xing)(xing)光環徹底摧毀,剩下(xia)的(de)氣體(ti)行星(xing)(xing)也會逐漸在強大(da)(da)的(de)輻射壓下(xia)被蒸發掉。
大(da)(da)(da)犬(quan)座VY也出現了如何界定這(zhe)類(lei)巨大(da)(da)(da)恒(heng)星(xing)(xing)“表面”(以及半(ban)(ban)(ban)徑(jing))的(de)(de)(de)(de)問(wen)題。它的(de)(de)(de)(de)平均密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)約為(wei)0.000000005×10^3kg/m3,少于地球(qiu)(qiu)海(hai)平面大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)千分(fen)之一(yi)。因(yin)為(wei)恒(heng)星(xing)(xing)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)會隨(sui)深度(du)(du)變(bian)化(進行核融合的(de)(de)(de)(de)核心密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)必須極高(gao)(gao)),因(yin)此恒(heng)星(xing)(xing)表面的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)比經由恒(heng)星(xing)(xing)質量和體(ti)積計(ji)算出的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)(密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)公式(shi)為(wei)ρ=m/v,球(qiu)(qiu)體(ti)體(ti)積公式(shi)為(wei)v=3/4πR3)甚至是(shi)地球(qiu)(qiu)高(gao)(gao)層(ceng)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)要低。這(zhe)代表了在(zai)技術上確定恒(heng)星(xing)(xing)半(ban)(ban)(ban)徑(jing)的(de)(de)(de)(de)兩難狀況。例如像蟹狀星(xing)(xing)云這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)超新(xin)星(xing)(xing)遺跡就有一(yi)個極高(gao)(gao)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)“核心”(中(zhong)子(zi)星(xing)(xing))和周圍廣達11ly的(de)(de)(de)(de)“大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)層(ceng)”;而太(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)半(ban)(ban)(ban)徑(jing)界定從(cong)未(wei)將日冕計(ji)算進去。這(zhe)里更大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)問(wen)題是(shi)太(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)日冕溫度(du)(du)和密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)都(dou)比大(da)(da)(da)犬(quan)座VY的(de)(de)(de)(de)“表面”來得高(gao)(gao)。而至今尚未(wei)建立一(yi)個恒(heng)星(xing)(xing)噴發(fa)層(ceng)是(shi)否屬于恒(heng)星(xing)(xing)半(ban)(ban)(ban)徑(jing)范圍的(de)(de)(de)(de)分(fen)界線。
2006年蘿勃塔(ta)·韓福(fu)瑞以大犬(quan)座VY的光譜(pu)能量分(fen)布(bu)距離計(ji)算(suan)它的光度(du)。因為大多數輻射都被(bei)恒星周圍云氣中的塵埃阻擋,韓福(fu)瑞的積分(fen)計(ji)算(suan)中把通過整(zheng)個云氣的總輻射計(ji)算(suan)進去,結(jie)果是它的光度(du)約為5.6×10^5L⊙。
除了體積以外(wai),大犬座(zuo)VY的(de)光(guang)度也(ye)是爭(zheng)議論(lun)點。韓福(fu)瑞認(ren)為(wei)可(ke)見光(guang)測光(guang)是不夠的(de),因為(wei)恒星周圍的(de)塵埃會使可(ke)見光(guang)波長(chang)變長(chang)而變成紅外(wai)線。
大犬(quan)座VY質(zhi)量約為(wei)17±8M⊙,在它(ta)剛誕生之時(shi)它(ta)的(de)(de)質(zhi)量要大得多,約25±10M⊙,是一個熾熱的(de)(de)O型主(zhu)(zhu)序(xu)星(xing)。根據恒星(xing)演化的(de)(de)模型,25M⊙的(de)(de)O型星(xing)的(de)(de)半徑大約為(wei)5~8R⊙,也(ye)就是說目前大犬(quan)座VY已經膨脹(zhang)到了其主(zhu)(zhu)序(xu)星(xing)時(shi)代的(de)(de)180倍大,并且(qie)損失了1/3的(de)(de)質(zhi)量。
在(zai)新測定(ding)(ding)的(de)(de)半徑(jing)之下,有人認(ren)為如此大的(de)(de)恒星(xing)是由(you)質量150M⊙以(yi)(yi)上(shang)的(de)(de)超重恒星(xing)演化而成,然而事實上(shang)質量超過60M⊙的(de)(de)恒星(xing)不(bu)可能經歷紅(hong)特(te)超巨(ju)星(xing)階段(duan)——一(yi)個150M⊙的(de)(de)恒星(xing),誕生(sheng)之時擁有55000K的(de)(de)表面溫度(du)(du),它(ta)經過主序星(xing)后也會產生(sheng)一(yi)定(ding)(ding)幅(fu)度(du)(du)的(de)(de)膨脹,成為藍特(te)超巨(ju)星(xing)。但是即(ji)使膨脹到最大程度(du)(du),它(ta)的(de)(de)半徑(jing)也只是400~500R⊙,表面溫度(du)(du)仍(reng)在(zai)10000K以(yi)(yi)上(shang)。這樣的(de)(de)恒星(xing)是不(bu)會經過紅(hong)超巨(ju)星(xing)階段(duan)的(de)(de),它(ta)短暫的(de)(de)生(sheng)命不(bu)足以(yi)(yi)支撐(cheng)它(ta)將外(wai)殼擴張(zhang)到1420R⊙,而過于劇(ju)烈(lie)的(de)(de)核(he)反應也會導致它(ta)的(de)(de)外(wai)層被猛烈(lie)地噴射(she)到太空中去,而不(bu)是像20M⊙的(de)(de)恒星(xing)一(yi)般穩定(ding)(ding)的(de)(de)膨脹至太陽(yang)的(de)(de)上(shang)千倍。
更新的(de)(de)觀測結果(guo)則認為大(da)犬座(zuo)(zuo)VY的(de)(de)質量為17M⊙左右,最大(da)不(bu)超(chao)過(guo)25M⊙。通(tong)過(guo)物質流失率可以推斷出大(da)犬座(zuo)(zuo)VY的(de)(de)初始質量。這樣的(de)(de)紅特超(chao)巨星(xing)(xing)通(tong)常已經(jing)失去了超(chao)過(guo)主序(xu)星(xing)(xing)質量1/3物質,因此大(da)犬座(zuo)(zuo)VY在主序(xu)星(xing)(xing)階段是(shi)一顆15~35M⊙的(de)(de)O型星(xing)(xing),而不(bu)是(shi)150M⊙的(de)(de)超(chao)重恒星(xing)(xing)。
大犬(quan)座VY當前的狀態很不穩(wen)定,并且將相(xiang)當大量的物質噴發進入周圍的云氣。天(tian)文(wen)學家以哈勃太(tai)空望遠鏡(jing)觀測后預(yu)測它將會在之后幾百萬年內以超(chao)(chao)超(chao)(chao)新星結束(shu)生命。
理(li)論上超超新(xin)星(xing)會產生(sheng)(sheng)伽瑪射線暴,會使星(xing)系(xi)部分(fen)區域受(shou)到破壞,并毀(hui)滅附近數千光年內的生(sheng)(sheng)命。而且(qie)大犬座VY的質量足以形成黑洞,其質量可能在(zai)17M⊙左右(you)。
科(ke)學(xue)家發現大(da)犬座VY是個臃腫的(de)紅(hong)特超巨星,目前已經失去(qu)了大(da)量(liang)(liang)(liang)的(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang),每年(nian)丟失的(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)相(xiang)當(dang)于50M⊕,自身(shen)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)約為17M⊙。這個宇(yu)宙中的(de)龐然大(da)物已經進入了生命(ming)的(de)末期,接近其(qi)恒星壽命(ming)最(zui)后階段。在這個過程中會(hui)迅速向外膨脹,導致(zhi)脫(tuo)落大(da)量(liang)(liang)(liang)的(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)進入太空中,形(xing)成星云。
歐洲(zhou)南方天(tian)文臺(tai)VLT望遠鏡(jing)的(de)(de)科學(xue)家對(dui)大(da)(da)犬座VY進(jin)行了跟蹤,發(fa)現(xian)其周圍布(bu)(bu)滿了丟失(shi)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)物質(zhi),塵(chen)埃云和(he)氣體(ti)云離散分布(bu)(bu)在周圍,最(zui)終大(da)(da)犬座VY會(hui)(hui)以一次(ci)大(da)(da)爆炸結(jie)束生(sheng)涯(ya)。臺(tai)灣中央研(yan)究院天(tian)文研(yan)究所和(he)天(tian)體(ti)物理學(xue)專家指出,紅特超(chao)巨(ju)星(xing)的(de)(de)一生(sheng)是(shi)短暫的(de)(de),當它們(men)接近生(sheng)命(ming)的(de)(de)最(zui)后時(shi)期,會(hui)(hui)大(da)(da)量(liang)(liang)(liang)失(shi)去質(zhi)量(liang)(liang)(liang)。在過去,我們(men)已(yi)經發(fa)現(xian)超(chao)巨(ju)星(xing)的(de)(de)奧秘,主要為理論上的(de)(de)推演,對(dui)大(da)(da)犬座VY的(de)(de)研(yan)究有助(zhu)于(yu)我們(men)了解此類超(chao)大(da)(da)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)恒星(xing)(如Pismis24-1)的(de)(de)死亡過程(cheng)。
大犬座VY可能在未來(lai)幾百萬年內(nei)爆發(fa)(fa),這一幕(mu)是驚人的,由于其距離我們較遠,地球不(bu)會(hui)(hui)受到(dao)(dao)干(gan)擾,生命(ming)也不(bu)會(hui)(hui)受到(dao)(dao)干(gan)擾,無需擔心(xin)。但閃光會(hui)(hui)如太(tai)陽(yang)般(ban)明亮,可以說(shuo)整個(ge)銀河系都會(hui)(hui)看到(dao)(dao)它的爆發(fa)(fa)。