体积是太阳的一百亿倍, 史蒂文森218到底有多可怕?

在浩瀚的宇宙中，恒星的大小千差万别。我们熟知的太阳，直径约140万公里，已足够庞大，能够容纳130万个地球。可有一颗恒星，它的体积是太阳的100亿倍，亮度高达太阳的44万倍。如果把它“搬”到太阳的位置，整个太阳系都要重新洗牌，这颗超级巨星，就是史蒂文森218。接下来，我们就来聊聊宇宙中已知最大的恒星。

在谈及宇宙中最大的恒星时，许多人首先想到的是盾牌座UY。这颗位于盾牌座的红超巨星，曾被认为是已知体积最大的恒星之一。早期观测数据显示，其半径约为太阳的1,708倍，体积相当于太阳的50亿倍。如果将盾牌座UY置于太阳系中心，其边缘将接近土星的轨道，足以吞噬水星、金星、地球、火星、小行星带和木星。然而，随着天文学技术的进步，科学家们对盾牌座UY进行了更精确的测量。2013年，利用更先进的测量方法，天文学家重新观测了盾牌座UY，发现其半径约为太阳的775倍，体积大幅“缩水”，甚至未能进入“最大恒星”榜单的前十名。正当人们为盾牌座UY的“退位”唏嘘时，科学家们在银河系的盾牌座深处发现了一颗新的“超级巨星”史蒂文森2-18。这颗红特超巨星位于史蒂芬森2疏散星团中，距离地球约20,000光年。观测数据显示，史蒂文森2-18的半径约为太阳的2,150倍，体积是太阳的100亿倍，亮度更是太阳的44万倍。这意味着什么呢？如果把它放在太阳系的中心，它的“表皮”将穿越整个太阳系的内层，超越地球轨道、火星轨道、木星轨道，最终逼近土星。甚至曾经被排除在九大行星之外的冥王星，也无法逃脱它炽热的辐射。

如果你还觉得抽象，不妨换个角度感受它的“恐怖”：光速是宇宙中最快的速度，每秒可飞行30万公里，足以在一秒钟内绕地球7圈。然而，光要绕史蒂文森2-18一周，竟需花费近9个小时！相比之下，绕我们的太阳一圈仅需14.5秒。无论是“身材”还是“气场”，都远超前任王者盾牌座UY。但“超级身材”也有它致命的弱点：那就是寿命极短。这听起来或许有些反常：明明这么大，为什么活不久？但从恒星物理的角度来看，这一切其实再自然不过。恒星的寿命取决于它核心燃烧氢元素的速率。体型越大的恒星，其内部引力越强，核心的温度和压力也越高，从而导致核聚变反应异常激烈，燃料消耗速度远超小型恒星。以我们的太阳为例，它属于一颗中等质量的恒星，寿命大约可达100亿年。如今它已经“稳健工作”了46亿年，还能继续燃烧至少几十亿年，而史蒂文森218这样的红特超巨星，虽然体型庞大无比，却只能“绚烂”地活上区区几百万年。在宇宙的时间尺度里，这就像昙花一现。那么，史蒂文森218的结局会是怎样的呢？答案是：一场轰轰烈烈、惊天动地的宇宙烟火：超新星爆发。

当史蒂文森218核心的氢燃料耗尽后，恒星将失去维持结构的“能量支柱”，再也无法抵抗自身引力的压迫。此时，核心迅速坍缩，温度和密度飙升，短暂进入一种极不稳定的状态。最终，当某一临界点被突破，内部压力突然释放，整个恒星发生剧烈爆炸——这就是超新星。这场爆炸会在极短的时间内释放出相当于整个银河系数十亿颗恒星总和的能量。哪怕它距离地球有2万光年之遥，在夜空中也可能短暂地出现一个“第二个太阳”，甚至在白天也能隐约看到它的光芒。不过，超新星爆发不仅仅是绚烂的谢幕，它还是宇宙最重要的“元素工厂”。在恒星生命的最后阶段，它会在高温高压下“锻造”出多种重元素，比如铁、镍、钙、钾等。而当它爆炸时，这些元素会被猛烈地抛洒到宇宙空间中，成为新一代恒星、行星甚至生命的“原材料”。而超新星之后，史蒂文森218的核心将在引力作用下进一步塌缩，最终形成一个黑洞，它不再发光，也无法被直接观察，只能通过其强大的引力影响，被科学家们“推测”出来。史蒂文森218的辉煌生命，将以黑洞的形式继续在宇宙中生存。

那么问题来了：像史蒂文森218这样的巨无霸恒星，在浩瀚的宇宙中究竟有多少呢？著名天文学家卡尔·萨根曾说：“宇宙中的恒星，比地球上的沙粒还要多。”这句话听起来或许有些夸张，但当你真正去计算，才会发现他并没有夸大其词。科学家估算，地球上的沙粒总数大约在70万亿亿颗左右。而宇宙中的恒星呢？先从我们“脚下”的银河系说起。银河系是一个普通的大型螺旋星系，直径约10万光年，内部拥有至少2,000亿颗恒星。而根据最新的观测和理论模型，整个可观测宇宙中已知的星系数量超过2万亿个。这些星系中，有的像银河系一样庞大，有的更小一些，但平均每个星系也拥有上百亿至上千亿颗恒星。如果把这些数字相乘，粗略估算整个宇宙中恒星的总数约为10²²至 0²⁴颗恒星。这比地球上所有沙粒的总数还要多几个数量级！

更让人惊叹的是，这个数字还在不断变化。宇宙不是一个静止的画面，它在不停“呼吸”：在星云深处，每时每刻都有新的恒星正在诞生，而另一边，也有老去的恒星悄然熄灭、爆炸或塌缩。宇宙就像一台永不停歇的恒星“制造工厂”，不过，要明确的是，像史蒂文森218这样体型巨大的红超巨星，在这数以万亿计的恒星中其实是极少数的“异类”。绝大多数恒星都远没有它那么“张扬”。它们更像是宇宙的“默默耕耘者”：体积小、质量中等、能量释放稳定、寿命极长。我们熟悉的太阳就是这样一位“典型的普通恒星”——稳定、可靠、长寿，而且能维持行星系统几十亿年。这些“低调务实”的恒星，才是构成整个宇宙结构的主力军。银河中的恒星族群，星系中的星团分布，甚至生命的诞生与演化，都是依赖于它们长期稳定的“照耀”。关于史蒂文森218，你们有怎样的看法呢？欢迎在评论区分享你的想法，感谢大家观看，我是探索宇宙，我们下期再见。