http://www.cnbeta.com/articles/442247.htm比太阳质量重8倍以上的恒星约占恒星总数的1%,而在银河系内,就有许多恒星的质量相当于一、两百个太阳。已知最大的恒星被称为R136a1,质量接近265个太阳。它是如此之重,以致于天文学家在2010年发现它的时候,被迫重新思考有关恒星能达到多大的理论。
这反过来也使我们要重新审视有关第一批恒星如何形成的观点。研究结果发现,第一批恒星中,有一些在大爆炸之后仅仅2亿年就已经出现,其质量甚至能达到太阳的10万倍,这使它们成为宇宙诞生以来最大型的恒星。那么问题来了,R136a1和这些原始恒星是如何变得如此巨大的呢?
在某个时刻,恒星会达到一个非常巨大的规模,亮度极高,以致于它的辐射会将外层物质冲散,导致无法再继续增长。这种自然的质量上限称为“爱丁顿极限”(Eddington Limit),计算结果显示这一极限接近150个太阳的质量。
然而,2010年时,柯劳瑟和一个天文学家团队对另一个更大的星团——R136星团——进行了研究。他们发现,不止一颗恒星的质量超过150个太阳的质量,其中最引人注目的是一颗被称为“R136a1”的恒星,其质量达到了惊人的265个太阳质量。而且,它诞生的时候可能还更重。
R136a1是一颗沃尔夫-拉叶星,这意味着它十分巨大、明亮而且温度极高,强烈的辐射会不断逐出最外层的物质。它的温度达到53000摄氏度,亮度是太阳的接近1000万倍。即使目前它还很年轻,只有一百多万年,但它已经失去了大约相当于50个太阳的物质。换句话说,R136a1曾经的重量超过了300个太阳,远远超过150个太阳质量的上限。
后来的研究表明,超出这个上限并不是问题。柯劳瑟说,以前对爱丁顿极限的估计是相对粗糙的,更加详细的计算揭示出,恒星可以更大——至少是在理论上。就圆拱星团而言,天文学家已经发现,该星团的年龄与此前预计的大得多,这意味着真正巨大的恒星早就已经死亡。然而,R136星团足够年轻,其最初的恒星依然还在发光发热。
尽管如此,像R136a1这样巨大的恒星还是十分罕见。柯劳瑟称,银河系中如此巨大的恒星可能屈指可数。“最大的问题是,它们是怎么变得这么巨大的?”他说道。
成长中的恒星需要时间进行质量的积累。类似太阳这样的恒星,需要大约1000万年才行形成;而像R136a1这样只活跃几百万年的巨型恒星,必须在短短的几十万年里形成——在宇宙尺度上这就在一瞬间。
没有人知道确切的过程。一个观点认为,这些极大的恒星是在低温、密集的气体纤维碰撞时形成的。过去几年里,欧洲的赫歇尔太空天文台已经观测到银河系中这类纤维结构的存在,每一个结构的跨度都可达数光年。
当这些纤维结构碰撞融合时,会形成密集的气体囊,再塌缩形成恒星,从而在极短时间内形成整个星团。大部分新恒星应该较小,一些可能相对较大,只有极少的几颗会像R136a1这么大。
=> 超過上限 還真怪阿
不過 或許現在 上限要變更大了