大犬座VY

**VY Canis Majoris**
	; 太陽與大犬座VY大小比較
觀測資料; 曆元 J2000
星座	大犬座
星官
赤經	07h 22m 58.33s
赤緯	−25° 46′ 03.17″
視星等（V）	6.5 to 9.6; 7.9607
特性
光谱分类	M3-M5e Ia
B−V 色指数	2.24
变星类型	半規則變星
天体测定
徑向速度 (Rv)	49 ± 10 km/s
自行 (μ)	赤经：9.84 mas/yr ; 赤纬：0.75 mas/yr
视差 (π)	0.83 ± 0.1 mas
距离	approx. 3,900 ly ; (approx. 1,200 pc)
詳細資料
質量	~30-40 M☉
半徑	~1400左右 R☉
亮度	~450,000 L☉
溫度	~3000 K
其他命名
	VY CMa, HD 58061, HIP 35793

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^[12]。

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^[13]。

自1847年開始已知大犬座VY是一顆深紅色恆星^[13]。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^[7]^[13]。

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^[11]，質量是30到40M_☉^[7]。

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^[14]。

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^[11]。

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^[15]。

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7000113999999999999♠1.14+0.11
−0.09千秒差距^[16]。使用 VLBI 搭配SiO邁射量到的距離則是7000120000000000000♠1.20+0.13
−0.10千秒差距^[6]。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，但目前這個頭銜已被史蒂文森2-18取代。

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^[9]。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7015700000000000000♠7×10¹⁵個地球^[17]或平均體積為7037105000000000000♠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^[18]。

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7005430000000000000♠4.3×10⁵ L_☉^[9]^[19]。

争议

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^[9]。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^[12]。

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^[9]。

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遗迹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^[21]。

理論上極超新星會產生伽玛射线暴，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

參考資料

^ ^1.0 ^1.1 ^1.2 ^1.3 ^1.4 ^1.5 ^1.6 SIMBAD basic query result: VY Canis Majoris. SIMBAD, Centre de Données astronomiques de Strasbourg. [March 7, 2009]. （原始内容存档于2016-07-16）.
^ GCVS Query=VY CMa. General Catalogue of Variable Stars @ Sternberg Astronomical Institute, Moscow, Russia. [2010-11-24]. （原始内容存档于2019-02-21）.
^ ^3.0 ^3.1 Hipparchos catalogue: query form. CASU Astronomical Data Centre. Cambridge Astronomical Survey Unit. 2006 [March 10, 2009]. （原始内容存档于2016年3月3日）.
^ ^4.0 ^4.1 Lipscy, S. J.; Jura, M.; Reid, M. J. Radio photosphere and mass-loss envelope of VY Canis Majoris. The Astrophysical Journal (The American Astronomical Society). June 10, 2005, 626 (1): 439–445. Bibcode:2005ApJ...626..439L. arXiv:astro-ph/0502586 . doi:10.1086/429900.
^ Monnier, J. D.; Geballe, T. R.; Danchi, W. C. Temporal variations of midinfrared spectra in late-type stars. The Astrophysical Journal (American Astronomical Society). August 1, 1998, 502 (2): 833–846. Bibcode:1998ApJ...502..833M. arXiv:astro-ph/9803027 . doi:10.1086/305945.
^ ^6.0 ^6.1 Zhang, B.; Reid, M. J.; Menten, K. M.; Zheng, X. W. Distance and Kinematics of the Red Hypergiant VY CMa: VLBA and VLA Astrometry. The Astrophysical Journal. January 2012, 744 (1): 23 [14 Sep 2011 (v1)]. Bibcode:2012ApJ...744...23Z. arXiv:1109.3036 . doi:10.1088/0004-637X/744/1/23.
^ ^7.0 ^7.1 ^7.2 Wittkowski, M.; Langer, N.; Weigelt, G. Diffraction-limited speckle-masking interferometry of the red supergiant VY CMa. Astronomy and Astrophysics (European Southern Observatory). October 27, 1998, 340: 39–42.
^ Monnier, J. D.; Danchi, W. C.; Hale, D. S.; Lipman, E. A.; Tuthill, P. G.; Townes, C. H. Mid-infrared interferometry on spectral lines. II. Continuum (dust) emission around IRC +10216 and VY Canis Majoris. The Astrophysical Journal (The American Astronomical Society). November 10, 2000, 543 (2): 861–867. Bibcode:2000ApJ...543..861M. arXiv:astro-ph/0007393 . doi:10.1086/317126.
^ ^9.0 ^9.1 ^9.2 ^9.3 ^9.4 Humphreys, Roberta. VY Canis Majoris: the astrophysical basis of its luminosity. arXiV. October 13, 2006. arXiv:astro-ph/0610433 .
^ Monnier, J. D.; Tuthill, P. G.; Lopez, B.; Cruzalebes, P.; Danchi, W. C.; Haniff, C. A. The last gasps of VY Canis Majoris: aperture synthesis and adaptive optics imagery. The Astrophysical Journal (American Astronomical Society). February 10, 1999, 512 (1): 351–361. Bibcode:1999ApJ...512..351M. arXiv:astro-ph/9810024 . doi:10.1086/306761.
^ ^11.0 ^11.1 ^11.2 ^11.3 Lada, Charles J.; Reid, Mark J. CO observations of a molecular cloud complex associated with the bright rim near VY Canis Majoris. The Astrophysical Journal (American Astronomical Society). January 1, 1978, 219: 95–104. Bibcode:1978ApJ...219...95L. doi:10.1086/155758.
^ ^12.0 ^12.1 Massey, Philip; Levesque, Emily M.; Plez, Bertrand. Bringing VY Canis Majoris down to size: an improved determination of its effective temperature. The Astrophysical Journal. August 1, 2006, 646 (2): 1203–1208. Bibcode:2006ApJ...646.1203M. arXiv:astro-ph/0604253 . doi:10.1086/505025.
^ ^13.0 ^13.1 ^13.2 Robinson, L. J. Three somewhat overlooked facets of VY Canis Majoris. Commission 27 of the I. A. U., Information Bulletin on Variable Stars (Konkoly Observatory, Budapest). December 7, 1971, (599).
^ Pogge, Richard W. Stellar distances. Astronomy 162: Introduction to Stars, Galaxies and the Universe. Ohio State University. October 31, 2006 [March 20, 2009]. （原始内容存档于1999-09-01）.
^ Lada, C. J.; Reid, M. The discovery of a molecular cloud associated with VY CMa. Bulletin of the American Astronomical Society (American Astronomical Society). March 1976, 8: 322.
^ Choi, Y. K.; Hirota, Tomoya; Honma, Mareki; Kobayashi, Hideyuki; Bushimata, Takeshi; Imai, Hiroshi; Iwadate, Kenzaburo; Jike, Takaaki; Kameno, Seiji; Kameya, O.; Kamohara, R.; Kan-Ya, Y.; Kawaguchi, N.; Kijima, M.; Kim, M. K.; Kuji, S.; Kurayama, T.; Manabe, S.; Maruyama, K.; Matsui, M.; Matsumoto, N.; Miyaji, T.; Nagayama, T.; Nakagawa, A.; Nakamura, K.; Oh, C. S.; Omodaka, T.; Oyama, T.; Sakai, S.; et al. Distance to VY VMa with VERA. Publications of the Astronomical Society of Japan (Publications Astronomical Society of Japan). 2008, 60 (5): 1007. Bibcode:2008PASJ...60.1007C. arXiv:0808.0641 . doi:10.1093/pasj/60.5.1007.
^ 假設大犬座VY半徑9.58天文單位時，體積為7037123000000000000♠1.23×10³⁷ m³；地球的體積是7021108000000000000♠1.08×10²¹ m³，兩者比例是7016114000000000000♠1.14×10¹⁶或11.4千兆
^ 引用错误：没有为名为Wittkowski_vlti的参考文献提供内容
^ Spectrum of massive star VY Canis Majoris. ESA Herschel. [2011-11-15]. （原始内容存档于2011-08-29）.
^ HubbleSite: Astronomers Map a Hypergiant Star's Massive Outbursts. [2012-03-25]. （原始内容存档于2016-12-21）.
^ 存档副本. [2011-06-14]. （原始内容存档于2001-02-26）.