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宇宙中会不会存在直径达1光年的恒星?

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理论上应该没有。目前能够观测到的最大恒星是盾牌座UY,直径2,376,828,000公里,光绕其转一周需要9个小时。盾牌座UY是一颗巨大的红巨星,已经迈入恒星的老年时代。其内部的氢燃料消耗殆尽后,核聚变向恒星外层转移,以致外层温度升高,气体膨胀而形成红巨星。

如果将盾牌座UY放到太阳系,其边界一直会扩展到木星轨道,能够装下45亿个太阳。如果存在直径一光年的恒星,放入太阳系后,其边缘会一直扩展到奥尔特云的中间地带。(整个奥尔特云的直径只有两光年,一光年是9.4万亿公里)

而事实上,一光年半径如此巨大的恒星,理论上是不可能形成的,因为受到爱丁顿极限的限制。恒星在星云中形成,不断聚集吸收星云物质而慢慢形成星核,而巨大质量的物质聚集会引发坍缩响应,就如同用力压皮球一样,球体越来越扁,所占体积也就越来越小。星核坍缩到一定程度后,会引起内部氢原子的聚变反应,而形成氦和其他重原子,核聚变会产生核辐压,这种向外扩张的力,与向内坍缩的引力相互持平后,恒星的体积便会达到稳定的状态,不可能一直无限制的增长。

根据理论计算,恒星最小质量为太阳质量的8%,最大质量不超过太阳质量的150倍。虽然实际天文观测中,发现了R136a1超大质量的恒星(盾牌座只是体积大,密度低,质量只有太阳的10倍左右),质量达到太阳的300倍。但这类恒星一般都不稳定,所以爱丁顿极限还是有一定参考意义的,毕竟恒星的形成,和周边的宇宙环境有很大的联系,而不止是靠这一个理论值所限制的。

实际上,像R136a1这类超大质量的恒星,在生命晚期是不会膨胀变为红巨星的,它会引发巨大的超新星爆炸,将外层物质抛洒到太空,内核因引力坍缩而形成黑洞。

综上,恒星的质量和体积,是由引力和核辐压内外两种力对抗的结果,就目前的认知而言,不会出现超过一光年半径的恒星。

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