恒星距離可以使用地球(qiu)繞太(tai)陽公轉時產生的視差量(liang)測。但是(shi)大(da)犬座VY的視差過(guo)小,且誤(wu)差過(guo)大(da)而無法(fa)使用此法(fa)。
1976年(nian)查爾斯·拉達(da)(CharlesJ.Lada)和(he)馬(ma)克·里德(de)(MarkJ.Reid)在大(da)犬座VY東方(fang)15角分(fen)(fen)處發現了一個(ge)分(fen)(fen)子云(yun)。該分(fen)(fen)子云(yun)的(de)(de)邊緣(yuan)有(you)一個(ge)明亮的(de)(de)環(huan)(huan),在環(huan)(huan)處有(you)明顯的(de)(de)一氧化碳譜(pu)線(xian)強度大(da)幅(fu)下降(jiang),且CO譜(pu)線(xian)強度上升狀(zhuang)況被觀(guan)測到,這兩個(ge)狀(zhuang)況可能分(fen)(fen)別代表分(fen)(fen)子的(de)(de)破壞和(he)環(huan)(huan)與分(fen)(fen)子云(yun)之(zhi)間有(you)加熱現象。拉達(da)和(he)里德(de)假設分(fen)(fen)子云(yun)和(he)地球的(de)(de)距離(li)(li)與疏散星團(tuan)NGC2362和(he)地球的(de)(de)距離(li)(li)相同,因此星團(tuan)中(zhong)的(de)(de)恒星將(jiang)環(huan)(huan)中(zhong)的(de)(de)分(fen)(fen)子電離(li)(li)了。NGC2362和(he)地球的(de)(de)距離(li)(li)以顏色-星等(deng)圖判定是大(da)約(yue)4800ly。
大犬座VY位于(yu)環的(de)(de)(de)一角,因此(ci)它(ta)可能(neng)和分子云(yun)有關(guan)聯。此(ci)外(wai),分子云(yun)的(de)(de)(de)速度(du)非常接近(jin)大犬座VY的(de)(de)(de)徑向速度(du)。這(zhe)近(jin)一步(bu)顯示大犬座VY和分子云(yun)以及星團NGC2362相關(guan),這(zhe)意(yi)味著大犬座VY距(ju)離也是大約4800ly,最新的(de)(de)(de)研(yan)究結果表明其距(ju)離僅有約3820ly,可以說(shuo)它(ta)是距(ju)離我(wo)們最近(jin)的(de)(de)(de)大質量恒星!
過去明尼(ni)蘇達大學教(jiao)授蘿勃塔·韓(han)福(fu)瑞(RobertaM.Humphreys)預測(ce)大犬(quan)座(zuo)VY星的(de)(de)半(ban)徑大約(yue)是(shi)1800~2100R⊙。如果將大犬(quan)座(zuo)VY放在太陽系中(zhong)心,它的(de)(de)直徑超過到土星軌道(約(yue)為(wei)10AU)。光繞行它一周(zhou)的(de)(de)時間要9~10h,而光繞行太陽一周(zhou)時間僅為(wei)14.5s。
然而更新的觀測表(biao)明大犬座(zuo)VY周圍的氣體使人(ren)們高估(gu)了它的大小(xiao)(xiao)。它的實際(ji)大小(xiao)(xiao)約為1420±120R⊙。也就(jiu)是(shi)說(shuo)在它體內(nei)可(ke)以塞進3×10^8顆太陽。
天文學界(jie)對大犬座VY的(de)大小(xiao)有很大的(de)爭議(yi),一種(zhong)觀點認(ren)為,這顆(ke)星(xing)是(shi)一個巨大明亮的(de)紅特超巨星(xing),半徑至(zhi)少為1420R⊙。而另一種(zhong)觀點認(ren)為,它只是(shi)一個普通(tong)的(de)紅超巨星(xing),半徑只有大約600R⊙,甚至(zhi)有觀測結果(guo)表明其半徑高達(da)2000R⊙。目前(qian)爭議(yi)仍然沒明確結果(guo)。
注:由于塵(chen)埃導致(zhi)觀測(ce)結果的不確定性(xing),最新(xin)觀測(ce)數(shu)據(基于WittkowskiRadius和MonnierRadius測(ce)量(liang)方法)得(de)出其(qi)半徑(jing)約為2000R⊙,如果該結論被證實,它將(jiang)碾壓盾(dun)牌座UY并重回(hui)人(ren)類已知(zhi)最大恒星的寶(bao)座。
左側幾乎(hu)看不(bu)(bu)到(dao)的(de)(de)那個黃點就是(shi)人類世界中(zhong)(zhong)占絕對統治地位,縱橫(heng)達1.392×10^6km的(de)(de)太(tai)陽(yang)(yang)。這顆紅特超巨星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)半徑(jing)雖(sui)然達到(dao)1420R⊙,但太(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)質量(liang)(liang)并不(bu)(bu)如(ru)圖顯得那樣渺(miao)小,大(da)致是(shi)大(da)犬(quan)(quan)座VY的(de)(de)1/17,也就是(shi)說我們的(de)(de)太(tai)陽(yang)(yang)在(zai)恒星(xing)(xing)(xing)中(zhong)(zhong)其實是(shi)算中(zhong)(zhong)等(deng)質量(liang)(liang)。如(ru)果(guo)把(ba)大(da)犬(quan)(quan)座VY星(xing)(xing)(xing)放到(dao)太(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)位置上,它就會把(ba)水(shui)星(xing)(xing)(xing),金星(xing)(xing)(xing),地球,火(huo)星(xing)(xing)(xing),木星(xing)(xing)(xing)全部包含在(zai)內。步步緊(jin)逼土(tu)星(xing)(xing)(xing),將土(tu)星(xing)(xing)(xing)光環徹底(di)摧毀,剩下的(de)(de)氣體行星(xing)(xing)(xing)也會逐(zhu)漸(jian)在(zai)強(qiang)大(da)的(de)(de)輻(fu)射(she)壓下被蒸發掉(diao)。
大(da)(da)犬座VY也出現(xian)了如何(he)界(jie)(jie)定這類(lei)巨大(da)(da)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)“表(biao)面(mian)”(以及半(ban)(ban)(ban)徑(jing))的(de)(de)問(wen)題(ti)(ti)。它的(de)(de)平均密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)(du)約為(wei)0.000000005×10^3kg/m3,少于地(di)球海平面(mian)大(da)(da)氣(qi)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)(du)千分(fen)之一(yi)。因為(wei)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)(du)會隨(sui)深度(du)(du)(du)變化(進(jin)行核(he)融合的(de)(de)核(he)心密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)(du)必須極高(gao)),因此恒(heng)星(xing)(xing)(xing)表(biao)面(mian)的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)(du)比(bi)經由恒(heng)星(xing)(xing)(xing)質量和(he)體(ti)積(ji)計算(suan)(suan)出的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)(du)(密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)(du)公(gong)式(shi)為(wei)ρ=m/v,球體(ti)體(ti)積(ji)公(gong)式(shi)為(wei)v=3/4πR3)甚(shen)至是地(di)球高(gao)層大(da)(da)氣(qi)的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)(du)要低。這代表(biao)了在技術上(shang)確(que)定恒(heng)星(xing)(xing)(xing)半(ban)(ban)(ban)徑(jing)的(de)(de)兩難狀況。例如像蟹狀星(xing)(xing)(xing)云這樣的(de)(de)超新星(xing)(xing)(xing)遺跡就有一(yi)個(ge)極高(gao)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)(du)的(de)(de)“核(he)心”(中子星(xing)(xing)(xing))和(he)周(zhou)圍廣達11ly的(de)(de)“大(da)(da)氣(qi)層”;而太陽的(de)(de)半(ban)(ban)(ban)徑(jing)界(jie)(jie)定從未將日冕計算(suan)(suan)進(jin)去(qu)。這里(li)更大(da)(da)的(de)(de)問(wen)題(ti)(ti)是太陽的(de)(de)日冕溫度(du)(du)(du)和(he)密(mi)(mi)(mi)度(du)(du)(du)都比(bi)大(da)(da)犬座VY的(de)(de)“表(biao)面(mian)”來得高(gao)。而至今尚未建立一(yi)個(ge)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)噴發層是否屬于恒(heng)星(xing)(xing)(xing)半(ban)(ban)(ban)徑(jing)范圍的(de)(de)分(fen)界(jie)(jie)線。
2006年蘿勃塔(ta)·韓福瑞以大(da)犬座VY的(de)光譜能(neng)量分(fen)布距(ju)離計(ji)(ji)(ji)算它的(de)光度(du)。因為(wei)大(da)多數輻射都被(bei)恒星周圍云(yun)氣中的(de)塵埃阻(zu)擋,韓福瑞的(de)積(ji)分(fen)計(ji)(ji)(ji)算中把通(tong)過整個云(yun)氣的(de)總輻射計(ji)(ji)(ji)算進(jin)去,結果是它的(de)光度(du)約為(wei)5.6×10^5L⊙。
除了體積以(yi)外,大犬(quan)座VY的(de)光(guang)(guang)度(du)也是爭議論(lun)點。韓福(fu)瑞認為(wei)可(ke)(ke)見光(guang)(guang)測光(guang)(guang)是不夠(gou)的(de),因為(wei)恒星周(zhou)圍的(de)塵(chen)埃(ai)會使可(ke)(ke)見光(guang)(guang)波長變長而(er)變成紅外線。
大(da)犬座VY質(zhi)(zhi)量約為(wei)17±8M⊙,在它(ta)剛誕生之(zhi)時(shi)它(ta)的(de)質(zhi)(zhi)量要(yao)大(da)得多,約25±10M⊙,是一個熾熱的(de)O型(xing)(xing)主序星。根據恒星演化的(de)模(mo)型(xing)(xing),25M⊙的(de)O型(xing)(xing)星的(de)半徑大(da)約為(wei)5~8R⊙,也就是說目前大(da)犬座VY已(yi)經(jing)膨脹到(dao)了其主序星時(shi)代的(de)180倍大(da),并且(qie)損(sun)失了1/3的(de)質(zhi)(zhi)量。
在(zai)新測(ce)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)半徑(jing)之(zhi)(zhi)下,有(you)人(ren)認為(wei)如此(ci)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)恒星(xing)(xing)是由質量150M⊙以(yi)(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)重恒星(xing)(xing)演(yan)化而成,然(ran)而事實上質量超(chao)過(guo)60M⊙的(de)(de)(de)(de)(de)恒星(xing)(xing)不可能(neng)經(jing)(jing)歷紅(hong)(hong)特(te)超(chao)巨(ju)星(xing)(xing)階段(duan)——一(yi)(yi)個150M⊙的(de)(de)(de)(de)(de)恒星(xing)(xing),誕(dan)生(sheng)(sheng)之(zhi)(zhi)時擁有(you)55000K的(de)(de)(de)(de)(de)表面溫度,它(ta)經(jing)(jing)過(guo)主序星(xing)(xing)后也會產生(sheng)(sheng)一(yi)(yi)定(ding)幅度的(de)(de)(de)(de)(de)膨(peng)脹,成為(wei)藍特(te)超(chao)巨(ju)星(xing)(xing)。但是即使膨(peng)脹到(dao)最大(da)程度,它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)半徑(jing)也只是400~500R⊙,表面溫度仍在(zai)10000K以(yi)(yi)上。這樣的(de)(de)(de)(de)(de)恒星(xing)(xing)是不會經(jing)(jing)過(guo)紅(hong)(hong)超(chao)巨(ju)星(xing)(xing)階段(duan)的(de)(de)(de)(de)(de),它(ta)短暫的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)命(ming)不足以(yi)(yi)支(zhi)撐它(ta)將外殼(ke)擴張(zhang)到(dao)1420R⊙,而過(guo)于(yu)劇烈的(de)(de)(de)(de)(de)核反應也會導致它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)外層被猛烈地噴(pen)射到(dao)太空中去,而不是像20M⊙的(de)(de)(de)(de)(de)恒星(xing)(xing)一(yi)(yi)般穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)膨(peng)脹至太陽的(de)(de)(de)(de)(de)上千(qian)倍。
更新的觀測(ce)結果則認為大(da)(da)犬座VY的質(zhi)量(liang)為17M⊙左右,最大(da)(da)不(bu)(bu)超過(guo)25M⊙。通(tong)(tong)過(guo)物質(zhi)流(liu)失率可以(yi)推斷出大(da)(da)犬座VY的初始質(zhi)量(liang)。這樣的紅(hong)特超巨(ju)星(xing)通(tong)(tong)常已(yi)經失去了超過(guo)主序星(xing)質(zhi)量(liang)1/3物質(zhi),因此(ci)大(da)(da)犬座VY在主序星(xing)階段是一顆15~35M⊙的O型星(xing),而不(bu)(bu)是150M⊙的超重恒星(xing)。
大犬(quan)座(zuo)VY當(dang)前的(de)狀態很不穩定,并且將相(xiang)當(dang)大量的(de)物質(zhi)噴(pen)發進入周圍的(de)云氣。天文學家以(yi)哈勃(bo)太空望遠(yuan)鏡觀測(ce)后(hou)預(yu)測(ce)它將會在(zai)之后(hou)幾(ji)百萬年內以(yi)超超新星結束(shu)生命(ming)。
理論上超超新星會產(chan)生伽瑪射線暴,會使星系部(bu)分區域受到破(po)壞(huai),并毀滅附(fu)近數千(qian)光年內的生命。而(er)且大犬座VY的質量(liang)足以形(xing)成黑洞,其質量(liang)可(ke)能在17M⊙左右(you)。
科學家發(fa)現大犬座VY是個臃腫的(de)紅特超巨星,目前(qian)已經失(shi)(shi)去了大量(liang)的(de)質量(liang),每(mei)年丟失(shi)(shi)的(de)質量(liang)相當于50M⊕,自身質量(liang)約為17M⊙。這個宇宙中(zhong)(zhong)的(de)龐然大物已經進(jin)入(ru)了生命(ming)的(de)末期,接近其恒星壽(shou)命(ming)最(zui)后階段(duan)。在這個過程中(zhong)(zhong)會迅(xun)速向外膨脹,導致脫落大量(liang)的(de)質量(liang)進(jin)入(ru)太空中(zhong)(zhong),形(xing)成星云。
歐(ou)洲南方天(tian)文臺VLT望遠鏡的(de)(de)(de)科學家對(dui)大(da)犬座VY進行(xing)了跟蹤(zong),發現其周圍布(bu)滿了丟失質量(liang)(liang)的(de)(de)(de)物質,塵埃云(yun)和(he)氣體云(yun)離散分布(bu)在周圍,最(zui)(zui)終大(da)犬座VY會以一次大(da)爆炸(zha)結束生(sheng)涯。臺灣中(zhong)央研(yan)究院天(tian)文研(yan)究所和(he)天(tian)體物理學專家指出,紅特超(chao)巨星(xing)的(de)(de)(de)一生(sheng)是短暫(zan)的(de)(de)(de),當它們接(jie)近生(sheng)命(ming)的(de)(de)(de)最(zui)(zui)后時期,會大(da)量(liang)(liang)失去質量(liang)(liang)。在過去,我(wo)們已(yi)經發現超(chao)巨星(xing)的(de)(de)(de)奧(ao)秘(mi),主要(yao)為理論(lun)上的(de)(de)(de)推(tui)演,對(dui)大(da)犬座VY的(de)(de)(de)研(yan)究有助于(yu)我(wo)們了解此類超(chao)大(da)質量(liang)(liang)恒星(xing)(如Pismis24-1)的(de)(de)(de)死亡過程(cheng)。
大(da)犬座VY可能在(zai)未來幾百萬(wan)年內爆(bao)(bao)發,這(zhe)一幕是(shi)驚人(ren)的,由于其距離(li)我們較遠(yuan),地(di)球不會受到干擾,生命也不會受到干擾,無需擔心。但閃光會如太(tai)陽(yang)般明亮,可以說整(zheng)個(ge)銀河系都會看(kan)到它的爆(bao)(bao)發。