没有更大的星星——对巨大星团的观察表明，恒星的质量可能存在上限

2002

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没有更大的星星
对巨大星团的观察表明，恒星的质量可能存在上限

March 14, 2005 　　

OurSci News Staff 　　

Arches星团是银河系中质量最大的星团

　　〖北京〗科学家对银河系中央一个巨大星团的观察表明，人们永远也不会发现质量比150个太阳还大的恒星。

　　恒星的质量是否有着天然的上限、如果有的话是多大？天文学家以前对此有争议。以恒星内部湍流动力学为基础的一些理论估计值，为10至1000个太阳质量不等。

　　为此，美国马里兰州空间望远镜科学研究所(Space Telescope Science Institute )的天文学家Donald Figer，用哈勃望远镜搜寻银河系Arches星团中的大质量恒星。

　　Arches星团于1990年代初被发现，总重约为11,000个太阳质量，是银河系内部质量最大的星团。

　　如果恒星大小并无上限，那么这个星团中应该有最重达500个太阳质量的恒星。但结果显示，所有的恒星都不超过130个太阳质量。

　　考虑到其观测的精度有限，Figer说，恒星质量的合理上限约为150个太阳质量。他还说，他的观察表明，恒星质量没有上限的几率仅为亿分之一。

　　“这一结果会影响到天体物理学许多不同的领域，”Figer说。例如，星系的质量通常由其发光总量来估算，但这就需要先假设星系内部恒星大小的分布情况。

　　Figer说，人们对该问题提出新的理论解决方法时，这一假设往往会发生变化。“至少现在有了一个以证据为基础的确凿数字。”

　　“这将使争论更加激烈，”德国波恩大学的天文学家Pavel Kroupa说，“它很清楚地显示，恒星质量存在上限。”

　　寻找重量级选手

　　Kroupa说，天文学家曾经声称找到了更大质量的恒星，但后来总是发现那不是单颗恒星而是一群恒星，或者质量估计结果有着巨大的不确定性。他还说，当两颗恒星相撞时，可能会暂时形成一颗质量超过150个太阳质量的恒星。“但是，这当然是一个非常剧烈的过程，它不会存在太久。”

　　Kroupa自己的研究小组曾经在一个更遥远的星团里发现了类似的现象，但其结果在统计上不像Figer的结果那么明显。他说，理论家们现在应当着重研究恒星质量为什么有这样的上限。

　　1910年代末，英国天文学家爱丁顿提出，成长中的恒星在到达某一点后，来自其核心的射线造成的压力，将超过束缚外层的引力。此时，恒星将不会更积累更多的物质，其质量也就有了上限。

　　或者，大恒星外层大气的湍动可能非常强烈，以至其抛出物质的速度比新物质累积的速度更快，使恒星质量存在上限。对此模型的最新理论估算表明，恒星质量上限约120~150个太阳质量，这与Figer的观测结果相符。他正在观察宇宙的其它部分，以检验这一上限是否适用于其它星团。

　　-- Mark Peplow

　　References:

　　1. Stars can only grow so big,Nature News |Story|

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收录时间：2005.03.14
作者：
编辑：碧声
来源：三思编译

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