大犬座VY

**大犬座 VY**（**VY Canis Majoris**，VY CMa）是一顆位於大犬座的紅超巨星或紅特超巨星，距離地球 3900 光年，視星等 7.95。據推測，其質量約為 30～40 倍太陽質量，半徑約有 1,420 倍太陽半徑。大犬座 VY 不僅巨大，光度也有太陽的 50 萬倍之多，是光度最高的恆星之一，因此也被歸為特超巨星。它和其他大部分出現在聯星或多重星系統中的特超巨星不同的是，它是單一恆星。大犬座 VY 同時也是變光週期約 2000 日的半規則變星。平均密度是 5 到 10mg/m3。

如果將大犬座 VY 放在太陽系中心，它的表面位置將會在土星軌道之外；不過也有天文學家認為該恆星半徑應是小得多，大約 600 倍的太陽半徑，在火星軌道之外。

## 發現與恆星性質

大犬座 VY 首次觀測紀錄是 1801 年 3 月 7 日法國天文學家熱羅姆・拉朗德將它以一顆視星等 7 等恆星記錄在他的星表中。之後在 19 世紀研究其光度時認為他的星等在 1850 年開始下降。

自 1847 年開始已知大犬座 VY 是一顆深紅色恆星。19 世紀的觀測發現大犬座 VY 有至少六個明亮的分離區域，因此認為它可能是一個多重星。今日我們知道這些明亮區域其實是大犬座 VY 周圍雲氣的明亮部分。1957 年的光學觀測和 1998 年的高解析度觀測都確認大犬座 VY 沒有伴星。

大犬座 VY 是一顆高光度的 M 型恆星，表面有效溫度約 3000K，在赫羅圖位於右上角，因此它成為超巨星的過程被認為是相當複雜。而它可能原本是 O 型主序星，質量是 30 到 40_M_☉。

## 距離量測

恆星距離可以使用地球繞太陽公轉時產生的視差量測。但是大犬座 VY 的視差過小，且誤差過大而無法使用此法。

1976 年查爾斯・拉達（Charles J. Lada）和馬克・里德（Mark J. Reid）在大犬座 VY 東方 15 角分處發現一個分子雲。該分子雲的邊緣有一個明亮的環，在環處有明顯的一氧化碳譜線強度大幅下降，且 12 
CO 譜線強度上升狀況被觀測到，這兩個狀況可能分別代表分子的破壞和環與分子雲之間有加熱現象。拉達和里德假設分子雲和地球的距離與疏散星團 NGC 2362 和地球的距離相同，因此星團中的恆星將環中的分子電離了。NGC 2362 和地球的距離以顏色－星等圖判定是 1500 ± 500 秒差距。

大犬座 VY 位於環的一角，因此它可能和分子雲有關聯。此外，分子雲的速度非常接近大犬座 VY 的徑向速度。這近一步顯示大犬座 VY 和分子雲以及星團 NGC 2362 相關，這意味著大犬座 VY 的距離也是 1500 秒差距。

大型無線電望遠鏡陣列使用 VLBI 測量方法，可以更精確的測量視差。使用 VLBI 搭配水邁射可以觀測到大犬座 VY 距離我們 1.14+0.11 
−0.09 千秒差距。使用 VLBI 搭配 SiO 邁射量到的距離則是 1.20+0.13 
−0.10 千秒差距。 蓋亞任務可以讓我們獲得更精確的資料。

## 體積

 
1. 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 < 太陽 < 天狼星 
4. 天狼星 < 北河三 < 大角星 < 畢宿五 
5. 畢宿五 < 參宿七 < 心宿二 < 參宿四 
6. 參宿四 < 造父四 < 仙王座 VV < 大犬座 VY 
7. 大犬座 VY < 盾牌座 UY

備註：上述第 7 點的大犬座 VY 及大小比較說明：科學家現今已經發現一顆比大犬座 VY 更大的恆星，它就是盾牌座 UY，這顆恆星是位於盾牌座裡的紅色超巨星，是至今人類已知體積最大的恆星，但目前盾牌座 UY 已被這個頭銜屬於史蒂文森 2-18 超越過往被視為體積最大恆星的大犬座 VY。

 
明尼蘇達大學教授蘿勃塔・韓福瑞（Roberta M. Humphreys）預測大犬座 VY CMa 的直徑大約是 1800 到 2100 太陽半徑。如果將大犬座 VY 放在太陽系中心，它的直徑將超過土星軌道（約 9 天文單位）。假設它的半徑是太陽的 2100 倍，光繞行它一周的時間要 8.5 小時，而光繞行太陽一周時間為 14.5 秒。而它的體積相當於 7×1015 個地球或平均體積為 1.05×1037 立方公尺。

如果地球是一個直徑 1 公分球體，太陽是距離 117 公尺之外直徑 109 公分的球體，照以上比例換算大犬座 VY 預測最大直徑大約是 2.3 公里。根據最近甚大望遠鏡的觀測結果顯示其直徑大約是 1,420± 120 倍太陽半徑。

## 光度

2006 年蘿勃塔・韓福瑞以大犬座 VY 的光譜能量分布距離計算它的光度。因為大多數輻射都被恆星周圍雲氣中的塵埃阻擋，韓福瑞的積分計算中把通過整個雲氣的總輻射計算進去，結果是它的光度為 4.3×105 _L_☉。

## 爭議

天文學界對大犬座 VY 的大小有很大的爭議，一種觀點認為，這顆星是一個巨大明亮的紅色特超巨星。而另一種觀點認為，它只是一個普通的紅超巨星，直徑只有太陽的 600 倍。

除了體積以外，大犬座 VY 的光度也是爭議論點。韓福瑞認為可見光測光是不夠的，因為恆星周圍的塵埃會使可見光波長變長而變成紅外線。

大犬座 VY 也出現了如何界定這類巨大恆星「表面」（以及半徑）的問題。它的平均密度是 0.000005 到 0.000010 kg/m3，少於地球海平面大氣密度千分之一。因為恆星密度會隨深度變化（進行核融合的核心密度必須極高），因此恆星表面的密度比經由恆星質量和體積計算出的密度（質量除以體積，球體體積是 4/3 \* pi \* r3，pi 是圓周率，r 是半徑）甚至是地球高層大氣的密度要低。這代表了在技術上確定恆星半徑的兩難狀況。例如像蟹狀星雲這樣的超新星遺蹟就有一個極高密度的「核心」（中子星）和周圍廣達 11 光年的「大氣層」；而太陽的半徑界定從未將日冕計算進去。這裡更大的問題是太陽的日冕溫度和密度都比大犬座 VY 的「表面」來得高。而至今尚未建立一個恆星噴發層是否屬於恆星半徑範圍的分界線。

## 預期壽命

大犬座 VY 目前的狀態非常不穩定，並且將相當大量的物質噴發進入周圍的雲氣。天文學家以哈伯太空望遠鏡觀測後預測它將會在之後 10 萬年內以極超新星結束生命。

理論上極超新星會產生伽瑪射線暴，會使星系中部分區域受到破壞，並毀滅附近數光年內的生命；不過目前地球附近並沒有距離近到足以造成威脅的特超巨星。

## 參見

* 巨大恆星列表
* 大犬座
* 數量級 (長度)
* 恆星光度列表
* R136a1

## 參考資料

## 延伸閱讀

* Kastner, Joel H.; Weintraub, David A. Hubble Space Telescope Imaging of the Mass-losing Supergiant VY Canis Majoris. Astronomical Journal. 1998, **115** (4): 1592–1598. Bibcode:1998AJ....115.1592K. doi:10.1086/300297.

 

## 外部連結

* Astronomers Map a Hypergiant Star's Massive Outbursts（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, HubbleSite NewsCenter, 2007-01-08
* Helton, L. Andrew. Research Topics - VY Canis Majoris, University of Minnesota
* "What is the Biggest Star in the Universe?"（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, Universe Today, 2008-04-06

* Jonathan Amos. Herschel telescope 'fingerprints' colossal star. BBC News. 27 November 2009 [30 November 2009]. （原始內容存檔於 2012-01-05）. The death throes of one of the biggest stars known to science have been spied by Europe's Herschel space telescope.
* American Association of Variable Star Observers（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 台北市立天文館：特超巨星的大質量爆發（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 哈伯太空望遠鏡與凱克天文台對大犬座 VY 的觀測（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）；上一篇的英文原文