更新时间：2024-09-20 23:48
盾牌座UY（UY Scuti）是位于银河系盾牌座内的一颗红超巨星，展现出显著的脉动变星特性。其预估半径达到太阳半径的1708倍（约11.88亿千米 / 7.94天文单位），意味着其体积接近太阳的50亿倍之巨。在宇宙尺度上，盾牌座UY与地球相隔约2900秒差距（约9500光年）。
若将盾牌座UY置于太阳系的中心位置，其庞大的光球层将至少覆盖并吞没木星的运行轨道，且有可能延伸至接近土星轨道的边界。
作为红超巨星的典型代表，盾牌座UY不仅体积庞大，还具备极低的平均密度和相对不稳定的天体状态。该恒星以其高速的物质喷发现象著称，大量气体与尘埃被抛射至星际空间，形成环绕其周围的云气层。这一现象导致盾牌座UY几乎被这些遮蔽物质完全包裹，其低密度与高光度特性进一步加速了质量的流失过程，这一现状与许多其他红特超巨星（诸如大犬座VY）颇为相似。由于这些环绕尘埃和气体的低透明度，加之当前天文观测技术的局限性，科学家们对盾牌座UY的确切大小仍未能给出最终定论。
盾牌座UY，这颗恒星最初于1860年由德国天文学家在著名的波恩天文台（Bonn Observatory）所发现，随后被正式收录于波恩星表（Bonner Durchmusterung）之中，彼时天文学家们正致力于全面调查并编录该星表中的恒星数据。该恒星亦被赋予了一个特定的编号——BD-12°5055，这一编号依据其位置于赤道坐标系下的赤经起始点（0小时）起算，位于赤纬12°至13°区间内的第5055颗恒星。
在后续的恒星观测与复查过程中，天文学家们注意到盾牌座UY的亮度展现出细微的变化特征，这一发现标志着它是一颗新发现的变星。遵循国际天文学界关于变星的命名惯例，该恒星被正式命名为盾牌座UY（亦称作UY Scuti或UY Sct），这一命名不仅体现了其所在的天区——盾牌座，还表明了它是该星座内被确认的第38颗变星。
在星空中，盾牌座UY的位置显著，它位于A型恒星盾牌座γ（即γ Scuti）的北方数度之处，且紧邻并位于壮丽的鹰星云的东北地区方向，为天文爱好者及研究者们提供了宝贵的观测与研究机会。
盾牌座UY是一颗显著特征为尘埃遮蔽的亮红超巨星，其光度表现使其归类于半规则变星范畴，展现出的光变周期约为740天。依据恒星光谱分析，该星被详尽分类为M4型的Ia巨星。
尽管盾牌座UY拥有极高的光度，然而其极端遥远的距离加之位于天鹅座大裂缝这一星际尘埃密集区域的隐匿带内，导致其发出的光芒在抵达地球前遭遇了显著的星际尘埃吸收与散射。因此，尽管其最亮时视星等达到8.29，这一亮度水平仍远低于人类肉眼直接观测的极限，使得盾牌座UY无法仅凭肉眼在夜空中被辨识，唯有借助先进的天文望远镜方能一窥其风采。
盾牌座UY以其惊人的规模著称，若将其置于太阳系的中心，其庞大的体积将远远超出木星轨道（位于5.204天文单位，约7.78亿千米处），并逼近土星轨道（位于9.582天文单位，约14.33亿千米处）。光沿其赤道传播一周所需的时间长达6.91小时，相比之下，光环绕太阳赤道一周则仅需短暂的14.5秒。该恒星的体积之巨，足以容纳约50亿个太阳，或换算为更为直观的单位，即6500万亿个地球。
在2012年之前，大犬座VY（正式名称为VY Canis Majoris或VY CMa）长期保持着已知最大恒星体积的记录。当时，根据明尼苏达州大学教授萝勃塔・韩福瑞（Roberta M. Humphreys）的预测，大犬座VY的直径估计约为太阳半径的1800至2100倍。然而，随着观测技术的进步和测量方法的改进，天文学家们发现其实际体积远小于此前预期。目前，公认的银河系内已知体积最大的恒星是史蒂文森 2-18（Stephenson 2-18）。
根据恒星演化的理论模型，盾牌座UY目前正处于一个关键阶段，其核心正在融合氦元素，同时在其核心周围的壳层中持续进行氢的核聚变。其位于银河系星系盘深处的位置，暗示了这是一颗金属量相对丰富的恒星。
对于初始质量超过8倍太阳质量（M⊙）的恒星而言，随着它们开始合成更重的元素，其核心最终会积累至铁元素。这一过程将打破恒星内部的引力和辐射压力之间的微妙平衡，导致核心发生坍缩。坍缩可能触发恒星生命末期的剧烈事件——超新星爆发。对于类似盾牌座UY这样的恒星，预计其后续演化将涉及温度的显著回升，可能转变为黄超巨星、高光度蓝变星或沃尔夫-拉叶星等类型，这些阶段均伴随着强烈的恒星风，逐渐剥离恒星的外层物质，直至暴露出其核心区域。最终，这类恒星可能以IIb型、IIn型或Ib/Ic型超新星的形式结束其生命。
目前，盾牌座UY正处于极不稳定的红超巨星阶段，这一阶段的恒星寿命相对短暂，科学家预测其寿命范围大致在1000万至5000万年之间。随着核心坍缩的不可避免，盾牌座UY最终将经历超新星爆发，其遗骸可能是一个中子星。此外，超新星爆发时释放的伽玛射线暴对邻近恒星系统中的行星构成潜在威胁，对其生存环境造成严重影响。
2012年夏季，在智利的阿塔卡马沙漠，天文学家们利用甚大望远镜（VLT）配备的天文多波束重组器（AMBER）干涉测量技术，对位于银河系盘面深处附近的三颗红超巨星——盾牌座UY、天蝎座的AH以及天渊三的KW——进行了详尽的参数测量。此次观测结果显示，这三颗恒星均展现出远超太阳的庞大尺寸，其直径均超过太阳直径的1000倍，且光度更是太阳亮度的十万倍以上。
这些恒星的尺寸估算是基于罗瑟兰半径模型进行的，该模型设定了光深度（或透明度）为2/3的特定条件。在计算过程中，天文学家们还参考了早期出版的天文学文献及相关学术期刊中的距离数据。盾牌座UY在这三颗恒星中脱颖而出，成为所测对象中体积最大、光度最高的一个。其半径被精确测定为1708±192倍太阳半径，即相当于11.88±1.34亿千米，或7.94±0.89天文单位。
此外，盾牌座UY的角直径也被精确测量为5.48±0.1毫角秒（mas），而其距离地球的估算值则基于1970年根据该恒星光谱模型得出的数据，约为2.9±0.317千秒差距，转换成光年单位即约为9500±1030光年。在有效温度达到3365±134开尔文（K）的条件下，天文学家们进一步计算出盾牌座UY的光度高达340,000倍太阳亮度（L☉），并推测其初始质量约为25倍太阳质量（M☉）。若该恒星不存在自转效应，其质量可能更为庞大，达到40倍太阳质量左右。
基于欧洲航天局盖亚空间望远镜（Gaia）的第二批数据发布（Gaia 数据 Release 2），盾牌座UY的视差被精确测定为0.6433±0.1059毫角秒（mas），显著缩短了其距离地球的估值，约为1550秒差距（即5100光年）。由此计算得出的光度和半径值也相应调低，分别介于86300至87100倍太阳亮度（L☉）和755倍太阳半径（R☉）之间。然而，天体测量过程中存在的多种干扰因素可能导致观测数据存在不确定性，因此在进一步观测验证之前，这些数值应被视为初步结果。
关于盾牌座UY的质量，目前尚无法直接确定，主要原因在于该恒星缺乏可见的伴星，从而无法通过引力扰动法来精确测量其质量。尽管如此，基于理论模型和现有观测数据，科学家们估计其质量大致位于7到10倍太阳质量（M☉）之间，这相当于地球质量的数百万倍（具体约为1000万倍）。盾牌座UY正处于质量快速流失的状态，年质量损失率高达约5.8×10^-5M☉，这一过程塑造了其周围广阔且复杂的气体与尘埃环境。
UY Scuti, largest star in the Milky Way.Universe Guide.2024-08-17