大犬座VY

大犬座VY（VY Canis Majoris，VY CMa）是一颗位于大犬座的红超巨星或红特超巨星，距离地球3900光年，视星等7.95。据推测，其质量约为30～40倍太阳质量，半径约有1,420倍太阳半径。大犬座VY不仅巨大，光度也有太阳的50万倍之多，是光度最高的恒星之一，因此也被归为特超巨星。它和其他大部分出现在联星或多重星系统中的特超巨星不同的是，它是单一恒星。大犬座VY同时也是变光周期约2000日的半规则变星。平均密度是5到10mg/m3。

如果将大犬座VY放在太阳系中心，它的表面位置将会在土星轨道之外；不过也有天文学家认为该恒星半径应是小得多，大约600倍的太阳半径，在火星轨道之外。

## 发现与恒星性质

大犬座VY首次观测纪录是1801年3月7日法国天文学家热罗姆·拉朗德将它以一颗视星等7等恒星记录在他的星表中。之后在19世纪研究其光度时认为他的星等在1850年开始下降。

自1847年开始已知大犬座VY是一颗深红色恒星。19世纪的观测发现大犬座VY有至少六个明亮的分离区域，因此认为它可能是一个多重星。今日我们知道这些明亮区域其实是大犬座VY周围云气的明亮部分。1957年的光学观测和1998年的高分辨率观测都确认大犬座VY没有伴星。

大犬座VY是一颗高光度的M型恒星，表面有效温度约3000K，在赫罗图位于右上角，因此它成为超巨星的过程被认为是相当复杂。而它可能原本是O型主序星，质量是30到40M☉。

## 距离量测

恒星距离可以使用地球绕太阳公转时产生的视差量测。但是大犬座VY的视差过小，且误差过大而无法使用此法。

1976年查尔斯·拉达（Charles J. Lada）和马克·里德（Mark J. Reid）在大犬座VY东方15角分处发现一个分子云。该分子云的边缘有一个明亮的环，在环处有明显的一氧化碳谱线强度大幅下降，且 12CO 谱线强度上升状况被观测到，这两个状况可能分别代表分子的破坏和环与分子云之间有加热现象。拉达和里德假设分子云和地球的距离与疏散星团NGC 2362和地球的距离相同，因此星团中的恒星将环中的分子电离了。NGC 2362和地球的距离以颜色－星等图判定是1500 ± 500秒差距。

大犬座VY位于环的一角，因此它可能和分子云有关联。此外，分子云的速度非常接近大犬座VY的径向速度。这近一步显示大犬座VY和分子云以及星团NGC 2362相关，这意味着大犬座VY的距离也是1500秒差距。

大型无线电望远镜阵列使用VLBI测量方法，可以更精确的测量视差。使用 VLBI 搭配水迈射可以观测到大犬座VY距离我们1.14+0.11千秒差距。使用 VLBI 搭配SiO迈射量到的距离则是1.20+0.13千秒差距。盖亚任务可以让我们获得更精确的资料。

## 体积

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- 水星 < 火星 < 金星 < 地球2. 地球 < 海王星 < 天王星 < 土星 < 木星3. 木星 < 沃夫359 < 太阳 < 天狼星4. 天狼星 < 北河三 < 大角星 < 毕宿五5. 毕宿五 < 参宿七 < 心宿二 < 参宿四6. 参宿四 < 造父四 < 仙王座VV <大犬座VY 7. 大犬座VY < 盾牌座UY

备注：上述第7点的大犬座VY及大小比较说明: 科学家现今已经发现一颗比大犬座VY更大的恒星，它就是盾牌座UY，这颗恒星是位于盾牌座里的红色超巨星，是至今人类已知体积最大的恒星，但目前这个头衔已被史蒂文森2-18取代。

明尼苏达大学教授萝勃塔·韩福瑞（Roberta M. Humphreys）预测大犬座VY CMa 的直径大约是1800到2100太阳半径。如果将大犬座VY放在太阳系中心，它的直径将超过土星轨道（约9天文单位）。假设它的半径是太阳的2100倍，光绕行它一周的时间要8.5小时，而光绕行太阳一周时间为14.5秒。而它的体积相当于7×10^15个地球或平均体积为1.05×10^37立方米。

如果地球是一个直径1公分球体，太阳是距离117米之外直径109公分的球体，照以上比例换算大犬座VY预测最大直径大约是2.3公里。根据最近甚大望远镜的观测结果显示其直径大约是1,420± 120倍太阳半径。

## 光度

2006年萝勃塔·韩福瑞以大犬座VY的光谱能量分布距离计算它的光度。因为大多数辐射都被恒星周围云气中的尘埃阻挡，韩福瑞的积分计算中把通过整个云气的总辐射计算进去，结果是它的光度为4.3×10^5L☉。

## 争议

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天文学界对大犬座VY的大小有很大的争议，一种观点认为，这颗星是一个巨大明亮的红色特超巨星。而另一种观点认为，它只是一个普通的红超巨星，直径只有太阳的600倍。

除了体积以外，大犬座VY的光度也是争议论点。韩福瑞认为可见光测光是不够的，因为恒星周围的尘埃会使可见光波长变长而变成红外线。

大犬座VY也出现了如何界定这类巨大恒星“表面”（以及半径）的问题。它的平均密度是0.000005到0.000010 kg/m3，少于地球海平面大气密度千分之一。因为恒星密度会随深度变化（进行核融合的核心密度必须极高），因此恒星表面的密度比经由恒星质量和体积计算出的密度（质量除以体积，球体体积是 4/3 * pi * r3，pi 是圆周率，r 是半径）甚至是地球高层大气的密度要低。这代表了在技术上确定恒星半径的两难状况。例如像蟹状星云这样的超新星遗迹就有一个极高密度的“核心”（中子星）和周围广达11光年的“大气层”；而太阳的半径界定从未将日冕计算进去。这里更大的问题是太阳的日冕温度和密度都比大犬座VY的“表面”来得高。而至今尚未建立一个恒星喷发层是否属于恒星半径范围的分界线。

## 预期寿命

大犬座VY目前的状态非常不稳定，并且将相当大量的物质喷发进入周围的云气。天文学家以哈伯太空望远镜观测后预测它将会在之后10万年内以极超新星结束生命。

理论上极超新星会产生伽玛射线暴，会使星系中部分区域受到破坏，并毁灭附近数光年内的生命；不过目前地球附近并没有距离近到足以造成威胁的特超巨星。

## 外部链接

- Astronomers Map a Hypergiant Star's Massive Outbursts, HubbleSite NewsCenter, 2007-01-08
- Helton, L. Andrew. Research Topics - VY Canis Majoris, University of Minnesota
- "What is the Biggest Star in the Universe?", Universe Today, 2008-04-06
- American Association of Variable Star Observers
- 台北市立天文馆：特超巨星的大质量爆发
- 哈伯太空望远镜与凯克天文台 对大犬座VY的观测；上一篇的英文原文

## 基本资料

- 日语原文：VY Canis Majoris
- 历元：J2000
- 赤经：07h 22m 58.33s
- 赤纬：−25° 46′ 03.17″
- 视星等 (V)：6.5 to 9.6、7.9607
- constell：大犬座
- 车辆类别：M3-M5e Ia
- 色指数 (B-V)：2.24
- 变星类型：半规则变星
- radial_v：49 ± 10
- prop_mo_ra：9.84
- prop_mo_dec：0.75
- parallax：0.83
- p_error：0.1
- 质量：~30-40
- 半径：~1400左右
- X射线光度：~450,000
- 温度：~3000
- 其它名称：VY CMa, HD 58061, HIP 35793