恒星距離可以使用地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的視差量測(cè)。但是大犬座VY的視差過(guò)小,且誤差過(guò)大而無(wú)法使用此法。
1976年查爾斯·拉達(dá)(CharlesJ.Lada)和馬克·里德(MarkJ.Reid)在大犬座VY東方15角分處發(fā)現(xiàn)了一個(gè)分子云。該分子云的邊緣有一個(gè)明亮的環(huán),在環(huán)處有明顯的一氧化碳譜線(xiàn)強(qiáng)度大幅下降,且CO譜線(xiàn)強(qiáng)度上升狀況被觀測(cè)到,這兩個(gè)狀況可能分別代表分子的破壞和環(huán)與分子云之間有加熱現(xiàn)象。拉達(dá)和里德假設(shè)分子云和地球的距離與疏散星團(tuán)NGC2362和地球的距離相同,因此星團(tuán)中的恒星將環(huán)中的分子電離了。NGC2362和地球的距離以顏色-星等圖判定是大約4800ly。
大犬座VY位于環(huán)的一角,因此它可能和分子云有關(guān)聯(lián)。此外,分子云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和分子云以及星團(tuán)NGC2362相關(guān),這意味著大犬座VY距離也是大約4800ly,最新的研究結(jié)果表明其距離僅有約3820ly,可以說(shuō)它是距離我們最近的大質(zhì)量恒星!
過(guò)去明尼蘇達(dá)大學(xué)教授蘿勃塔·韓福瑞(RobertaM.Humphreys)預(yù)測(cè)大犬座VY星的半徑大約是1800~2100R⊙。如果將大犬座VY放在太陽(yáng)系中心,它的直徑超過(guò)到土星軌道(約為10AU)。光繞行它一周的時(shí)間要9~10h,而光繞行太陽(yáng)一周時(shí)間僅為14.5s。
然而更新的觀測(cè)表明大犬座VY周?chē)臍怏w使人們高估了它的大小。它的實(shí)際大小約為1420±120R⊙。也就是說(shuō)在它體內(nèi)可以塞進(jìn)3×10^8顆太陽(yáng)。
天文學(xué)界對(duì)大犬座VY的大小有很大的爭(zhēng)議,一種觀點(diǎn)認(rèn)為,這顆星是一個(gè)巨大明亮的紅特超巨星,半徑至少為1420R⊙。而另一種觀點(diǎn)認(rèn)為,它只是一個(gè)普通的紅超巨星,半徑只有大約600R⊙,甚至有觀測(cè)結(jié)果表明其半徑高達(dá)2000R⊙。目前爭(zhēng)議仍然沒(méi)明確結(jié)果。
注:由于塵埃導(dǎo)致觀測(cè)結(jié)果的不確定性,最新觀測(cè)數(shù)據(jù)(基于WittkowskiRadius和MonnierRadius測(cè)量方法)得出其半徑約為2000R⊙,如果該結(jié)論被證實(shí),它將碾壓盾牌座UY并重回人類(lèi)已知最大恒星的寶座。
左側(cè)幾乎看不到的那個(gè)黃點(diǎn)就是人類(lèi)世界中占絕對(duì)統(tǒng)治地位,縱橫達(dá)1.392×10^6km的太陽(yáng)。這顆紅特超巨星的半徑雖然達(dá)到1420R⊙,但太陽(yáng)的質(zhì)量并不如圖顯得那樣渺小,大致是大犬座VY的1/17,也就是說(shuō)我們的太陽(yáng)在恒星中其實(shí)是算中等質(zhì)量。如果把大犬座VY星放到太陽(yáng)的位置上,它就會(huì)把水星,金星,地球,火星,木星全部包含在內(nèi)。步步緊逼土星,將土星光環(huán)徹底摧毀,剩下的氣體行星也會(huì)逐漸在強(qiáng)大的輻射壓下被蒸發(fā)掉。
大犬座VY也出現(xiàn)了如何界定這類(lèi)巨大恒星“表面”(以及半徑)的問(wèn)題。它的平均密度約為0.000000005×10^3kg/m3,少于地球海平面大氣密度千分之一。因?yàn)楹阈敲芏葧?huì)隨深度變化(進(jìn)行核融合的核心密度必須極高),因此恒星表面的密度比經(jīng)由恒星質(zhì)量和體積計(jì)算出的密度(密度公式為ρ=m/v,球體體積公式為v=3/4πR3)甚至是地球高層大氣的密度要低。這代表了在技術(shù)上確定恒星半徑的兩難狀況。例如像蟹狀星云這樣的超新星遺跡就有一個(gè)極高密度的“核心”(中子星)和周?chē)鷱V達(dá)11ly的“大氣層”;而太陽(yáng)的半徑界定從未將日冕計(jì)算進(jìn)去。這里更大的問(wèn)題是太陽(yáng)的日冕溫度和密度都比大犬座VY的“表面”來(lái)得高。而至今尚未建立一個(gè)恒星噴發(fā)層是否屬于恒星半徑范圍的分界線(xiàn)。
2006年蘿勃塔·韓福瑞以大犬座VY的光譜能量分布距離計(jì)算它的光度。因?yàn)榇蠖鄶?shù)輻射都被恒星周?chē)茪庵械膲m埃阻擋,韓福瑞的積分計(jì)算中把通過(guò)整個(gè)云氣的總輻射計(jì)算進(jìn)去,結(jié)果是它的光度約為5.6×10^5L⊙。
除了體積以外,大犬座VY的光度也是爭(zhēng)議論點(diǎn)。韓福瑞認(rèn)為可見(jiàn)光測(cè)光是不夠的,因?yàn)楹阈侵車(chē)膲m埃會(huì)使可見(jiàn)光波長(zhǎng)變長(zhǎng)而變成紅外線(xiàn)。
大犬座VY質(zhì)量約為17±8M⊙,在它剛誕生之時(shí)它的質(zhì)量要大得多,約25±10M⊙,是一個(gè)熾熱的O型主序星。根據(jù)恒星演化的模型,25M⊙的O型星的半徑大約為5~8R⊙,也就是說(shuō)目前大犬座VY已經(jīng)膨脹到了其主序星時(shí)代的180倍大,并且損失了1/3的質(zhì)量。
在新測(cè)定的半徑之下,有人認(rèn)為如此大的恒星是由質(zhì)量150M⊙以上的超重恒星演化而成,然而事實(shí)上質(zhì)量超過(guò)60M⊙的恒星不可能經(jīng)歷紅特超巨星階段——一個(gè)150M⊙的恒星,誕生之時(shí)擁有55000K的表面溫度,它經(jīng)過(guò)主序星后也會(huì)產(chǎn)生一定幅度的膨脹,成為藍(lán)特超巨星。但是即使膨脹到最大程度,它的半徑也只是400~500R⊙,表面溫度仍在10000K以上。這樣的恒星是不會(huì)經(jīng)過(guò)紅超巨星階段的,它短暫的生命不足以支撐它將外殼擴(kuò)張到1420R⊙,而過(guò)于劇烈的核反應(yīng)也會(huì)導(dǎo)致它的外層被猛烈地噴射到太空中去,而不是像20M⊙的恒星一般穩(wěn)定的膨脹至太陽(yáng)的上千倍。
更新的觀測(cè)結(jié)果則認(rèn)為大犬座VY的質(zhì)量為17M⊙左右,最大不超過(guò)25M⊙。通過(guò)物質(zhì)流失率可以推斷出大犬座VY的初始質(zhì)量。這樣的紅特超巨星通常已經(jīng)失去了超過(guò)主序星質(zhì)量1/3物質(zhì),因此大犬座VY在主序星階段是一顆15~35M⊙的O型星,而不是150M⊙的超重恒星。
大犬座VY當(dāng)前的狀態(tài)很不穩(wěn)定,并且將相當(dāng)大量的物質(zhì)噴發(fā)進(jìn)入周?chē)脑茪狻L煳膶W(xué)家以哈勃太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)后預(yù)測(cè)它將會(huì)在之后幾百萬(wàn)年內(nèi)以超超新星結(jié)束生命。
理論上超超新星會(huì)產(chǎn)生伽瑪射線(xiàn)暴,會(huì)使星系部分區(qū)域受到破壞,并毀滅附近數(shù)千光年內(nèi)的生命。而且大犬座VY的質(zhì)量足以形成黑洞,其質(zhì)量可能在17M⊙左右。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)大犬座VY是個(gè)臃腫的紅特超巨星,目前已經(jīng)失去了大量的質(zhì)量,每年丟失的質(zhì)量相當(dāng)于50M⊕,自身質(zhì)量約為17M⊙。這個(gè)宇宙中的龐然大物已經(jīng)進(jìn)入了生命的末期,接近其恒星壽命最后階段。在這個(gè)過(guò)程中會(huì)迅速向外膨脹,導(dǎo)致脫落大量的質(zhì)量進(jìn)入太空中,形成星云。
歐洲南方天文臺(tái)VLT望遠(yuǎn)鏡的科學(xué)家對(duì)大犬座VY進(jìn)行了跟蹤,發(fā)現(xiàn)其周?chē)紳M(mǎn)了丟失質(zhì)量的物質(zhì),塵埃云和氣體云離散分布在周?chē)?,最終大犬座VY會(huì)以一次大爆炸結(jié)束生涯。臺(tái)灣中央研究院天文研究所和天體物理學(xué)專(zhuān)家指出,紅特超巨星的一生是短暫的,當(dāng)它們接近生命的最后時(shí)期,會(huì)大量失去質(zhì)量。在過(guò)去,我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)超巨星的奧秘,主要為理論上的推演,對(duì)大犬座VY的研究有助于我們了解此類(lèi)超大質(zhì)量恒星(如Pismis24-1)的死亡過(guò)程。
大犬座VY可能在未來(lái)幾百萬(wàn)年內(nèi)爆發(fā),這一幕是驚人的,由于其距離我們較遠(yuǎn),地球不會(huì)受到干擾,生命也不會(huì)受到干擾,無(wú)需擔(dān)心。但閃光會(huì)如太陽(yáng)般明亮,可以說(shuō)整個(gè)銀河系都會(huì)看到它的爆發(fā)。