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恆星的質量上限是多大,當恆星大到一定程度後會一直變大還是會達到一個平衡?

我們都知道,恆星的光和熱是因氫的核聚變引起的。核聚變時,引發強烈的向外輻射。這種輻射的力量與恆星的引力達到平衡時,恆星就趨於穩定。所以,不管是引力過大還是輻射量過大,都不能形成穩定的恆星。通過科學家們的計算,恆星的質量上限約為110個太陽質量,後來又改成了140個太陽質量。

這個理論認為:恆星質量過大,其引力就會變得更強,內部聚變就很容易達到所需要的輻射溫度,同時反應的溫度還會上升,變得更強。輻射壓力過大,就會把物質直接推出去。物質被推離了之後,內部物質密度下降,核聚變的反應強度也就下降了,輻射量變低,這時引力又佔據了上峰,恆星外圍物質重新向內收縮,又會引起核反應過強,向外輻射的壓力與引力又無法維持平衡了,所以,會再一次把物質推離出去。

如此反覆,恆星就會像一顆跳動的心臟,不斷收縮膨漲,再收縮,再膨脹,每一次膨脹都會向外拋出一些物質,直到兩者的力量達到平衡時,恆星才會穩定下來。然而,宇宙中的事情往往不由人們想像。2010年,柯勞瑟和一個天文學家團隊觀測到了不止一顆質量超過150個太陽質量,其中一顆「R136a1」的恆星,其質量達到了驚人的256個太陽質量。而且它在誕生時可能還更重。它是如何形成的至今是個謎。

不過,宇宙之初的恆星更加神秘,那時的恆星個個都巨大無比。大部分質量都相當於數十個太陽,有些能達到200個太陽質量。最讓人感到困惑的是類星體的發現。類星體是巨大無比的明亮天體,每個類星體的能量都來自一個數百萬倍或數十億倍於太陽的黑洞,最終形成星系的核心。

黑洞形成於恆星耗盡燃料之後並坍縮而成,想要壯大就要繼續吞噬物質,或合併其他的黑洞,這個過程應該是相當漫長的。但是,這些類星體在宇宙歷史很早時就出現了,這使得它並沒有足夠的時間形成這種規模。所以恆星質量的上限到底是什麼?目前還不清楚。


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