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【腦洞系列】斯蒂芬森能容納1億億個地球,假如地球這樣大,人類還能來往嗎

銀河系中的恒星大都非常小, 大部分為紅矮星、橙矮星, 這都要比太陽更小。 事實上, 太陽比銀河系中95%的恒星都要更大。 不過, 太陽與那些巨星和超巨星相比, 則要遜色不少。

通常而言, 恒星的質量越大, 尺寸也會越大。 然而, 質量最大的恒星, 直徑並非最大。 這是因為恒星在晚年耗盡氫燃料之後, 氦核聚變會讓它們的體積急劇增大(紅矮星除外)。

太陽在50億年後, 體積將會膨脹為目前的1000萬倍, 遠大於最重的恒星。 目前已知宇宙最重的恒星並非此前熟知的R136a1(它現在的質量估計為215倍太陽質量, 比此前的預估值少了100倍太陽質量), 而是BAT99-98, 它的質量為太陽的226倍, 半徑為太陽的38倍, 體積為太陽的5.5萬倍。

那麼, 已知體積最大的恒星大到什麼程度呢?

目前, 盾牌座UY(1708倍太陽半徑)已經不是體積最大的恒星, 已知有三顆恒星比它還要更大, 其中最大的是斯蒂芬森2-18(或稱史蒂文生2-18, Stephenson 2-18)。

在距離地球2萬光年的盾牌-半人馬臂中, 存在一個疏散星團——斯蒂芬森2, 裡面分佈著不少的大質量恒星, 它們很快消耗完氫燃料, 至少有26顆已經膨脹為紅超巨星, 其中最大的是斯蒂芬森2-18。

據估計, 斯蒂芬森2-18的半徑高達15億公里, 也就是地球到太陽距離的10倍, 或者相當於太陽半徑的2150倍。 這意味著斯蒂芬森2-18的體積高達太陽的99億倍, 地球的1.3億億倍。

如果把太陽換成斯蒂芬森2-18, 那麼, 它的表面將會超過土星軌道, 這意味著水、金、地、火、木和土星都會被吞噬掉, 天王星和海王星將成為最內側的兩顆行星。

試想一下, 如果地球也像斯蒂芬森2-18這樣大, 那麼, 生活在這樣巨型地球上的人類, 會不會因為距離太遠而無法正常往來?

在如此巨大的地球上, 赤道周長可達94億公里, 地球上兩端最遠的距離可達47億公里。 如果地球一端的人給另一端人打電話, 即便信號能夠以30萬公里/秒的速度傳播, 另一個人也要在4.3小時之後才能接收到。

通信都成問題了, 更不用說人們之間進行直接交流。 如果要去地球的另一邊, 時速120公里的汽車將要耗時4500年, 時速900公里的飛機將要耗時600年, 而秒速7.9公里的太空船也要耗時19年。

在這樣的星球上, 人類之間很難進行有效交流。只有等到人類發展到II型文明之時,通過亞光速飛船,利用狹義相對論的時間膨脹效應,才能進行有效來往,或者通過蟲洞進行空間穿越。

然而,宇宙中不會存在斯蒂芬森2-18這麼大的行星。如果聚集著這麼多物質的天體還是行星的話,早就會坍縮成黑洞。斯蒂芬森2-18極其巨大,但它的質量僅為太陽的幾十倍,所以平均密度極低,比地球上的空氣還稀薄。

如果要找比斯蒂芬森2-18更大的恒星,也許能夠找到,但不會太多,因為這顆紅特超巨星幾乎已經達到了恒星尺寸的上限。體積太大,將會導致恒星的引力無法束縛住最外層的物質,大量的物質將會流失掉,斯蒂芬森2-18目前正經歷這樣的過程。

人類之間很難進行有效交流。只有等到人類發展到II型文明之時,通過亞光速飛船,利用狹義相對論的時間膨脹效應,才能進行有效來往,或者通過蟲洞進行空間穿越。

然而,宇宙中不會存在斯蒂芬森2-18這麼大的行星。如果聚集著這麼多物質的天體還是行星的話,早就會坍縮成黑洞。斯蒂芬森2-18極其巨大,但它的質量僅為太陽的幾十倍,所以平均密度極低,比地球上的空氣還稀薄。

如果要找比斯蒂芬森2-18更大的恒星,也許能夠找到,但不會太多,因為這顆紅特超巨星幾乎已經達到了恒星尺寸的上限。體積太大,將會導致恒星的引力無法束縛住最外層的物質,大量的物質將會流失掉,斯蒂芬森2-18目前正經歷這樣的過程。

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