一颗恒星能有多大?

本周发表在《皇家天文学会月报》上的一篇论文对恒星的质量有了新的认识。

恒星的质量差别很大，从最小的棕矮星(其气体含量不到太阳的十分之一)到参宿四(Betelgeuse)这样的巨星(其质量是太阳的20倍)。

但是，对气体云坍缩形成恒星的过程进行建模的理论学家认为，恒星所能拥有的最低质量和最高质量是有严格限制的。

如果一颗恒星的质量小于太阳的二十分之一，它的核心就永远不会变得足够热，无法开始核聚变，而核聚变是恒星的动力过程。形成的东西类似于木星这样的气态巨行星，而不是一颗自己发光的恒星。

在质谱的另一端，如果一个气体云的质量超过太阳的150倍，它就不能在引力作用下坍缩形成恒星。在这个过程中会释放出如此多的引力能，以至于原恒星开始剧烈脉动，足以撕裂整个星云。

然而，2010年的一项研究对这些理论模型提出了质疑。波恩大学由Sambaran Banerjee领导的一个研究小组研究了一个恒星形成区域，称为狼蛛星云，位于附近一个名为大麦哲伦星云的矮星系中。在这个区域内，他们发现了四颗恒星，他们计算出它们的质量是太阳的400倍。这是理论研究认为可能形成的两倍多。

但是，上周由同一个团队在《皇家天文学会月报》上发表的一篇后续论文发现，这些恒星可能比之前认为的更容易解释。他们建立了狼蛛星云随时间演化的计算模型，模拟了其恒星在彼此引力场中随时间移动的方式。

因为这是我们本星系群中最活跃的恒星形成区域之一，桑巴兰的研究小组发现，它的一些恒星很可能会不时碰撞，随后合并形成更大质量的恒星。因此，即使不能形成质量超过150个太阳质量的恒星，大质量恒星也很有可能在生命后期融合在一起，形成更大质量的物体。

这对试图建立恒星形成模型的理论家来说是个好消息，他们不再面临解释如何形成恒星的难题，因为他们的模型认为恒星在形成之前就会自我毁灭。