明教教主张无忌4

要知道恒星的大小极限，首先得知道恒星的形成原因及由来，其次，就是“爱丁顿极限”揭示的恒星诞生的体重问题。

宇宙进入恒星时代是在大爆炸后约10亿年的时候。

这个时期的宇宙中飘荡着大量氢原子和氦原子组成的气体，有些区域密度过高就被挤压在了一起，然后在引力作用下吸引周边的气体向这里汇聚。

越来越多的气体汇聚过来，中心的密度就在自身越来越大的引力作用下变得越来越大，氢原子结合为氢分子，形成星际分子云。

当星际分子云密度再进一步增加，物质向中心不断收缩，于是中心会出现一个核，外围的气体围着它旋转。随着核心压力、密度、温度的持续增加，氢分子会被再次分解为氢原子。

当核心的温度达到1000万℃，氢聚变被点燃，内部辐射压力与外部引力形成平衡，一颗恒星就诞生了。

通过恒星形成的原理，我们知道一个恒星的诞生要具备两点条件：

1、质量至少能让引力压缩核心，达到点燃氢聚变的温度（1000万℃）；

2、内部辐射压力与外部引力必须形成平衡；

理论上恒星质量的最小值

为了能让核心达到1000万℃，恒星必须达到一定的质量，以我们熟悉的太阳质量作为对比，恒星的最小质量至少是太阳质量的7%-8%，否则内部的核心将无法点燃，只能成为一颗褐矮星。

目前发现的最小质量恒星：EBLM J0555-57Ab，是由英国剑桥大学天文学家领导的国际团队发现的。EBLM J0555-57Ab是一个双星系统，它围绕着它的主星：EBLM J0555-57A（也是一颗恒星，类似太阳），以约8 天的时间公转。

EBLM J0555-57Ab距离我们大约600光年，质量为木星的85倍，而直径只有木星的84%，和土星的大小相当，表面引力估计为地球的300多倍。

上图为大小概念对比图，从左到右依次为：木星、土星、EBLM J0555-57Ab、TRAPPIST-1（另一个低质量恒星）

这个发现发表在《天文和天体物理学杂志》上，这也是我们迄今发现最接近恒星最小极限值的恒星，仅太阳的8.1%，EBLM J0555-57Ab几乎是勉勉强强成为一个恒星，再小点就只有成为褐矮星的命运了。

“爱丁顿限极”预示了恒星诞生的最大质量

质量不够就不能诞生恒星，而诞生时质量太大恒星会不稳定，必须瘦身减轻体重，而这个极限称为“爱丁顿限极”。

如果一颗恒星诞生时吸收的物质太多，增大的引力导致内核聚变释放能量过快，恒星内部产生的能量速度超过了释放的速度，恒星就会膨胀然后抛洒外层多余的物质，以此来重新达到平衡。

具体来说，就是核聚变产生的过多能量转变为了内核物质的原子动能，这些原子速度可达每秒数千甚至数万公里，高速运动下的原子相互撞击，并向外层冲击，一层一层向外撞，最后外层物质受到强烈撞击，一旦达到逃逸速度，就会从恒星的引力场中逃掉。

“爱丁顿极限”预示着恒星诞生会有极限质量，经过计算后，一般认为是150倍太阳质量。但这个“爱丁顿极限”实际上是爱丁顿通过分析恒星最大的发光强度推导出来的。它只能揭示由气体聚合诞生时恒星的最大质量，并不能决定恒星出生后，未来成长的命运。

所以恒星还可以通过吞噬其他小恒星的方式来增加自身质量，也就是两颗恒星合并成一个更大的恒星。

意思就是，宇宙中的恒星诞生时最多只能是150倍太阳质量，如果还要增大质量，就只能走相互合并的路了。

但合并的超大质量恒星会很不稳定，它的消耗速度也是极大的，而且会非常的明亮。

目前发现的最大质量恒星与最大体积的恒星

目前已知质量最大的恒星：R136a1，由谢菲尔德大学的天文学家测得质量为：265-315倍太阳质量。在2010年的时候，R136a1才被科学界公认为目前发现的质量最大和最亮的恒星。

R136a1位在大麦哲伦星系的蜘蛛星云中，距离地球约16万光年。目前R136a1才170万年岁，还相当年轻。

而恒星有几个特殊阶段，在进入生命即将终结的时期，恒星（质量达到太阳一半以上）都会膨胀为红巨星或超红巨星，这个阶段虽然它们的质量会减少，但体积确实会进入巅峰时期，膨胀至少100万倍。

R136a1还很年轻，质量虽大但体积并不是最大的。目前发现的体积最大的恒星是年迈的盾牌座UY，质量不过太阳的10倍，而直径可达24亿公里=1708±192倍太阳半径。

结语：

宇宙中每一颗恒星，出生时都极具分量，但在成长之路上能做大做强的，还是要靠兼并吞噬。

想法捕手

宇宙中的大质量恒星是红色超巨星，在极端情况下，它们比太阳大1500多倍。但是最小的恒星呢？有比我们的太阳小的恒星吗？事实上有。

宇宙中最小的恒星通常是微小的(从天文学角度来说)红矮星。这些红矮星是宇宙中最多、最不明亮的恒星之一。红矮星的一个常见例子是距离地球4.2光年的比邻星。它只有太阳质量的12%，大约是它总体积的14%。比邻星的半径约为10万公里。

这是相当小的恒星，但它不是迄今为止发现的最小恒星。

迄今为止也许发现最小的红矮星，这颗恒星是EBLM J0555-57Ab，位于皮克托星座，距地球约600光年。它是三星系统的一部分，看起来每7.8天绕着它的主星运行一次。

EBLM J0555-57Ab的半径与土星的半径相当，质量约为0.081倍太阳质量或85.2倍木星质量。它是目前已知最小的恒星，有足够的质量支持氢聚变过程。

宇宙中已知最大的恒星是盾牌座UY ，它是一颗半径约为太阳1700倍的超巨星。

1860年，波恩天文台的德国天文学家首次将盾牌座UY 编目，命名为BD -12 5055。在第二次探测中，天文学家意识到它在740天的时间里变得越来越亮越来越暗，这使得天文学家将其归类为可变恒星。这颗恒星位于银河系中心附近，大约9500光年远。

如果把盾牌座UY 取代了太阳系中心的太阳，它的光球层将延伸到木星轨道之外。从恒星剥离出来的气体星云延伸得更远，超出冥王星的轨道，达到地球-太阳距离的400倍。

军机处留级大学士

要问地球上的沙子数量多还是宇宙中的恒星数量多？相信大家都会说当然是宇宙中的恒星数量多了。要问宇宙中最小的恒星有多小，最大的恒星有多大？我们只能从我们已经发现的恒星去回答这个问题了。

先说一下最大的恒星吧。如果是体积最大，目前我们已知的体积最大的恒星叫做盾牌座UY。它位于银河系内。盾牌座UY有多大？直径23亿7683万千米。这个数字有多大？如果没有概念的话，那我们把盾牌组UY放到太阳系太阳的位置看看就明白了。距离太阳最近的水星、其次是金星、地球、火星都被盾牌座UY吞没了。这还没完，距离太阳7.8亿公里的木星也被它吞入腹中。土星距离太阳13.5亿千米比盾牌座UY的半径11.88亿千米要大，没有被盾牌座UY吞掉，逃过一劫。这么一比较，盾牌座UY的半径可以延伸到土星轨道附近！盾牌座UY有45亿个太阳大小。

盾牌座UY虽然体积是目前发现的恒星中最大的，但是质量却只有太阳的32倍。盾牌座UY只是虚胖，并不是质量最大的恒星。目前人类发现的质量最大的恒星是R136a1。它位于银河系的卫星星系大麦哲伦星系中，距离地球16万光年。这颗恒星的质量是大约是太阳的265倍。直径是大约是4500万千米。看起来R136a1个头比盾牌座UY小得多了，直径只有盾牌座UY的大约五分之一。同时这颗恒星也是目前已发现的最亮的恒星，亮度是太阳的871万倍！

说完了体积和质量最大的恒星，再看看最小的恒星哪颗。在宇宙当中不乏大质量、大体积的恒星，但是质量和体积最小的恒星在宇宙中屈指可数的。在距离地球40光年的地方科学家发现的这颗恒星被认为是最小的恒星。它的名字是2MASS J05233822-1403022。名字有点长不好记，可以简称为J0523。它恰好于恒星最小质量的临界值上，也就是说它的质量大约是太阳质量的7%~7.7%。换种说法，它的质量是木星的70倍到77倍。如果木星达到这个质量的话也会成为一颗恒星的。恒星J0523虽然质量比木星大许多，但是它的体积却比木星小。因此科学家认为恒星J0523不仅仅是质量最小的恒星同时也是体积最小的恒星。

“宇宙最小恒星”的表面温度非常低，大于只有1800℃，也就和我么冬天取暖烧的煤炭炉子温度差不多。亮度就更低了，只有太阳亮度的八万分之一。

虽然J0523“又暗又冷”，但是它也是和其他的大恒星一样进行着核聚变反应。而且J0523还有一个巨大的优势“耐烧长寿”。前面提到的两个大家伙盾牌座UY和R136a1的生命周期非常的短。盾牌座UY的寿命只有短短的1000万年到5000万年，而且现在它已经进入了老年期，是一颗红超巨星了。R136a1的寿命更短，只有短短的300万年的时间。

而最小恒星J0523目前正处于主序星阶段，再过个几千亿年甚至是上万亿年它还是停留在主序星阶段，继续稳定的燃烧。天知道它会什么熄灭，大家说是不是很恐怖啊？

兔斯基聊科学

理论上最大恒星的质量为太阳300倍以下，再多则会发生爆炸，不会形成稳定恒星。当前观测到质量最大恒星为R136a1，位于大麦哲伦星系，是一颗蓝特超巨星，质量高达太阳的265倍，实际半径是太阳的35.4倍。

自然局面不能形成150倍太阳质量以上恒星，R136a1之所以存在，应是双恒星或多恒星合并形成。R136a1的亮度约871万倍太阳光度，是已知最明亮恒星，它在五秒时间里散发的能量相当于太阳一年散发的能量。

当前观测到最大体积恒星是盾牌座UY。盾牌座UY是红超巨星，尽管体积非常大，质量仅约太阳质量32倍即地球质量330万倍。这颗恒星不仅仅体积巨大，亮度为太阳340,000倍。盾牌座UY是一颗半规则变星，变光周期约为740天。

理论上最小真恒星（氢聚变为氦的主序）质量为0.077太阳质量。再小则质量收缩不能达到足够的核心温度与压力，无法启动核聚变。

当前观测发现最小质量与体积的恒星是2MASS J0523-1403。J0523是主序阶段的红矮星，距地球40光年，2014年被2MASS（2微米全天巡视）项目发现。

四川達州

宇宙中最大的恒星是UY Scuti，也就是盾牌座UY，最小的恒星是一个名为Ogle-tr-122 b，原来最小的恒星是2MASS J05233822-1403022，现在数据已经更新了，接下来我们从小到大说一下吧

目前已知最小的恒星是Ogle-tr-122 b，这是一颗属于双星系统的红矮星。这颗红矮星是有史以来测量的直径最小的恒星，据计算，Ogle-tr-122 b直径只有167000千米，也就是说它比木星大20%。不过，特别的是Ogle-tr-122 b的质量是木星的100倍，但它只是稍大那么一点。

Ogle-tr-122 b和太阳系其他行星的对比

恒星支持核聚变的最小理论质量是0.07或0.08太阳质量，所以有较小的恒星存在。Ogle-tr-122 b的半径大约为0.12太阳半径，质量约为0.1太阳质量，也可以说是约等于木星的一百倍。

所以说Ogle-tr-122 b的密度大约是太阳的50倍。Ogle-tr-122 b的质量接近氢聚变型恒星最小质量的极限（0.07或0.08太阳质量，接下来我们看一看最大的恒星吧。

UY Scuti盾牌座UY恒星发现于2012年，它是目前人类观测到的最大的恒星，如果将盾牌座 UY 放在太阳系的中心，它的表面将超过木星轨道，范围之大甚至会接近土星轨道。

光环绕这颗恒星的赤道一周需时6到7个小时，而光环绕太阳赤道一周仅需时14.5秒，也就是说盾牌座UY可以容纳45亿个太阳。盾牌座UY只能说又大，亮度又很高，但是盾牌座UY的质量却只有太阳质量的35倍左右。盾牌座UY在未来几千万年内就会成为黑洞，而太阳则还能撑几十亿，可以说是宇宙的奇迹了。

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宇宙与科学

最大？

最小？

最大的往往是最小的！

最小的往往是最大的！

一、什么是恒星？

恒星是宇宙中一种星体的总称，我们最熟知的太阳就是其中的一颗恒星，关于恒星的知识同学们知道多少呢?下面就是老师为同学们分享的关于恒星的相关知识，老师希望同学们阅读完之后能够对恒星有一个全新的认识，下面老师就从恒星的起源以及恒星的相关分类为同学们解释什么是恒星，希望同学们能对宇宙产生兴趣。

　　恒星是一个发光的等离子体主要由氢气组成，由于引力的压缩内部会产生热核反应也就是我们说的核聚变才能带来光和热。恒星最大缺点就是越大其寿命越短。比如蓝超巨星内部的核反应速率很大一旦消耗完氢气就将死亡。寿命只有短短的几千万年的时间。我们的太阳就是一颗恒星不过我们很幸运太阳是一个黄矮星，它的氢气还能“燃烧”五十亿年的时间才会变成红巨星后死亡。而行星是围绕恒星旋转的气体星球和岩石星球。气体行星由于质量问题并不能产生热核反应自身无法发光。一般只有围绕恒星旋转且轨道偏心率很小直径最少800公里的球形天体才能称之为行星。科学家猜测在宇宙中每个恒星最少也有一颗行星。

1.恒星与行星起源

　　我们都知道目前关于恒星与行星的诞生，科学家大都认同星云起源说认为最初一片巨大的分子云引力收缩形成了原始恒星，当形成恒星之后还有一些气体会围绕原始恒星周围从而形成原行星盘。这些原行星盘将会发展成行星系统继而诞生一个恒星系。恒星也是有着生命周期的，普通质量恒星演化过程中变成红巨星最后变成星云;大质量恒星可以演化成红巨星超新星白矮星中子星和黑洞。

2.太阳系体积最大质量最大的行星——木星

　　木星质量巨大仅为太阳的千分之一是太阳系之中其他七大行星质量总和的2.5倍。木星也是太阳系之中自转速度最快的行星。

　　目前发现的体积最大恒星——R136a1(是一颗蓝特超巨星)

　　R136a1的亮度约是太阳的870万倍质量约是太阳的165倍位在大麦哲伦星系的蜘蛛星云中，是由谢菲尔德大学的天文学家测量的。

二、恒星的演变过程

恒星演化的第一个阶段是原恒星阶段，这一阶段将要形成恒星的星云在内部引力或外部扰动（如超新星爆发）下开始聚集，核心密度不断增大，并且持续的吸积星云物质长大。

当原恒星吸积的质量足够大，内部温度达到一千万开尔文，氢核聚变开始，内部辐射压抵抗重力导致的塌缩，达到一个流体静力学平衡，恒星诞生并趋于稳定，恒星演化的第二阶段——

主序星阶段开始了。

恒星内部的氢虽然数量非常多，但是并非无限，当历经几百万年到百亿年，恒星进入第三阶段——晚年。氢快消耗完时，氢核聚变产生的辐射压也小了，不足以抗衡自身引力引起的塌缩，氢聚变形成的巨量氦，塌缩至核心后，温度压力急剧增加并开始氦聚变，并且导致外层膨胀，导致整个恒星的体积增加，表面温度下降而使恒星光谱朝着红色端移动，最终呈现出黄色或红色。等到氦也消耗殆尽，那么也就意味着恒星的寿命即将终结。恒星的最终会变成白矮星、黑矮星、中子星、黑洞之一，而其结局最终如何则取决于恒星自身的质量。

以上恒星不管寿命长短，从出生到死亡终究是有其壮烈的一生。但也有部分命途多舛的原恒星还没形成恒星就夭折了，原恒星演化失败后形成的星体被科学家称为褐矮星。在原恒星阶段，若因为星云中再也没有物质可以吸积或者物质被其伴星抢走，而使其质量无法达到0.08倍太阳质量，那么内部压力及温度就无法触发核聚变，也就宣告了原恒星胎死腹中。

1.褐矮星

主序星因为状态稳定，除了质量很大的巨星之外，大部分是质量较小寿命长达百亿年的黄矮星及红矮星，因此天文学家观测到的恒星中主序星占比较多。在赫罗图中，左上角至右下角这条曲线附近的恒星即是主序星。主序星根据颜色及光谱分为红、黄、蓝矮星，以及蓝巨星、蓝超巨星，他们的质量、光度及温度依次增加，而这些特征将直接决定恒星们最终的宿命。

了解到这里，相信大家一定想知道太阳最终命运会如何。包括太阳在内的所有主序星在氢消耗完变成非主序巨星后，临近死亡之时将抛射大量物质至星际空间，若抛射物质后其本身剩余质量小于钱德拉塞卡极限，即小于1.4倍太阳质量，那么恒星将成为一颗白矮星。白矮星核心一般主要是碳和氧，外层有少部分由巨星阶段抛射物质后剩余的氢和氦。

2.白矮星

如果恒星抛射物质后剩余质量为1.5到3个太阳质量，那么恒星将塌缩为一颗由中子组成的中子星，其半径一般只有不到50公里。而如果恒星抛射物质后剩余质量大于奥本海默极限及大于3倍太阳质量，那么星体塌缩后内部压力将不足以抵抗引力导致的塌缩，最终形成黑洞。

而黑矮星，则是白矮星或小质量中子星冷却后的最终产物，因为目前宇宙年龄才130多亿年，最早形成的白矮星、小型中子星温度仍然有几千K，故暂时人类还没发现黑矮星的存在。

3.黑洞是恒星最后的家

三、恒星最后的结局是什么？

从开始到结束，然后又是新的开始。万事万物，有始有终，遍观宇宙，没有一事一物能够逃得出这从始而终、终而又始的循环。就连宇宙本身都是有始有终的。而宇宙间的天体自然也不例外。就拿恒星来说吧，恒星是宇宙间能够发光发亮的星体，然而恒星并不会以这种形态永恒存在下去，它自身的燃料也终有耗尽的一天，当那一天到来之时，恒星便开始了走向结束的历程，而每一颗恒星都会有一个最终形态。也许你听说过这样的话，黑洞就是恒星的尸体，这句话没错，黑洞确实是由恒星演化而成的，但能够成为黑洞的恒星只不过是一小部分。

其实不同恒星的最终结局并不相同，要想成为法力无边的黑洞，那必须要有相当的质量才行。以太阳作为基准，只有质量达到太阳的30倍以上的巨大恒星才能够在燃烧殆尽之时通过超新星爆发，而最终成为黑洞。我们在宇宙中很少能够找到如此巨大的恒星，这倒不是因为宇宙间难以形成如此巨大的天体，而是因为大多数的巨型恒星都早已成为黑洞了。因为恒星之所以能够发光发热，是因为它们内部的氢核聚变，而质量越大的恒星，其内部的活动就越剧烈，所以它们的燃料自然也就消耗得快，体重高，就意味着寿命短。这和人倒是满相似的。

所以，质量在太阳30倍以上的恒星，通常寿命不会超过一亿年。科学家估算，宇宙的年龄大约在138亿年左右，而这些短命的恒星在漫长的宇宙岁月中恐怕早已成为了黑洞。质量庞大的恒星会变为黑洞，那么那些质量相对较轻的恒星命运又将如何呢？如果质量在太阳的30倍之下、8倍之上，那么这颗恒星将会通过超新星爆发而最终成为一颗中子星，中子星的质量和密度虽然远远不能和黑洞相提并论，但也已经十分了不起了，一立方厘米的中子星物质的质量就在8000万吨以上，甚至有的可以达到20亿吨。

反观我们的太阳，其在恒星的划分中只能被归为黄矮星，黄矮星在燃料燃烧殆尽之后，既不能成为黑洞，也无缘成为一颗中子星。在太阳生命的末期，由于其内部核聚变燃料减少，其外部物质将会开始发生扩散，也就是成为一颗红巨星。届时，膨胀的太阳将会吞没地球轨道，当这一切结束之时，太阳便会开始坍缩，最终成为一颗白矮星。很多人认为白矮星就是太阳以及其它黄矮星的最终形态，其实这是错误的，白矮星虽然已经停止了核聚变，但是其并没有完全冷却，所以并不是小型恒星的最终形态。

随着白矮星的逐步冷却，最终其会成为一颗冰冷的黑矮星，而这才是小型恒星的最终命运。等等，宇宙间并没有发现过所谓的黑矮星啊？是的，我们的确没有在宇宙空间中探测到过黑矮星的存在，这是因为白矮星冷却成为黑矮星的过程是非常缓慢的，天文学家认为，这个冷却降温的过程将会持续200亿年左右。上面我们说过了，宇宙的预估年龄只有138亿年，而小型行星的寿命通常在几十亿年乃至上百亿年之间，再加上200亿年的冷却时间，其已经超过了宇宙的年龄，所以迄今为止宇宙间还没有发现过一颗黑矮星。

四、恒星的种类

宇宙中恒星的数量极其繁多，仅仅在太阳系所处的银河系中，就有大概3000亿颗恒星。人们能够在天空中通过肉眼直接观测到6500颗恒星。如果使用望远镜，看到的恒星数量将会更多。在所有恒星中，数量最多且最典型的恒星就是与太阳大小类似的中小型恒星。它们生命的90%时间，都处于主序星阶段，因此十分稳定。当恒星核心中的氢原子核快要消耗完的时候，恒星的生命就快要走到尽头了。这时，恒星的核心会发生剧烈的收缩，外部的氢元素发生燃烧并且向外膨胀。这时，恒星的核心会发生剧烈的收缩，外部的氢元素发生燃烧并且向外膨胀。这个阶段就是红巨星阶段。在这个阶段，恒星的体积会增大数百倍，这会让恒星的表面温度降低。因为温度变低，所以恒星的颜色会变红，但是亮度却会增强。这个阶段往往非常短暂，因为恒星内核收缩会让温度变得更高并且让氦原子也发生聚变，恒星的生命走向结束的过程会大大加快。

恒星的体积往往差异巨大。以太阳为例，太阳是一颗典型的中等恒星，不太大也不太小。还有一些恒星，它们的直径能够达到太阳的数百倍乃至上千倍。比如在御夫座的双星系统中，亮度较低的那颗恒星，直径为太阳的2000倍。同时，宇宙中还存在一些体积特别小的恒星，它们的直径只有太阳的几十分之一。一些特殊的恒星如白矮星等，体积更小，甚至还没有地球的直径大。

恒星因为表面温度不同，因而具有不同的颜色。我们在夜空中观察恒星时，如果仔细分辨，能够看到很多颜色。有的恒星发红，有的是蓝色的，还有的是黄色的。因为恒星的光谱不同，所以我们看到的颜色就不同。恒星的光谱能够表示出恒星的内外部情况，能够让我们知道一颗恒星的气体成分、表面温度、体积、质量以及和地球的距离等信息，所以也被称为无声的语言。通常来说，恒星的颜色越偏蓝，温度就越高，而越偏红，温度则越低。

还可以根据恒星在宇宙中的位置以及与其他恒星的关系，将恒星分为单星、双星和星团等。单星，顾名思义就是单独存在的孤立恒星，身边没有因为引力作用而互相运动的其他天体。太阳在恒星中就属于一颗单星，与它最近的恒星是位于半人马座的比邻星，它们相距4.3光年，无法形成引力关系。

在宇宙中，单独存在的恒星占少数，更多的是双星、三星甚至多星系统，最多的是双星系统。在双星系统中，通常为质量一大一小的两颗恒星，它们各自受引力约束形成的洛希瓣有一个交汇点，被称为拉格朗日点，也就是这两颗恒星的引力平衡点。两颗恒星中质量较大的那颗恒星会较早演化为红巨星，并膨胀至充满洛希瓣，此后，其物质通过拉格朗日点，流入质量较小的那颗恒星的洛希瓣范围内。这样的双星系统被称为密近双星。

我们能够看到的很多恒星都是双星系统，比如天狼星、参宿一和参宿三等。另一种形式的恒星系统是星团，是由很多恒星组成的。星团中的各个恒星彼此进行相对运动，同时星团以一个整体的方式在宇宙中也进行空间运动。一个星团中具有的恒星数量不尽相同，有的星团中只有十几颗恒星，但是有的会多达几万颗

五、最大的恒星

太阳看起来可能是天空中最大的恒星，但那只是因为它离我们最近。从恒星的尺度来看，它是相当普通的——大约一半的已知恒星都比太阳大。宇宙中已知的最大的恒星是UY Scuti（盾牌座UY），这是一个超巨星，半径大约是太阳的1700倍。在使地球的主导恒星相形见绌方面，它并不孤单。1860年，在波恩天文台的德国天文学家首次对UY Scuti进行了分类，命名为BD - 125055。在第二次探测中，天文学家意识到它在740天内变得越来越明亮和暗淡，因此天文学家将它归类为可变恒星。这颗恒星位于银河系中心附近，距离地球大约9500光年远。

UY Scuti（盾牌座UY）半径大约是太阳半径的1700倍。

盾牌座UY(UY Scuti)位于盾牌座(constellation Scutum)，是一个超巨星，超巨星是一种非常闪亮的稀有恒星。它们通过快速移动的恒星风失去了大部分质量。当然，所有恒星的大小都是根据从很远的地方测量得出。苏塞克斯大学的天文学家吉莉安·斯卡德尔说：恒星的复杂性在于它们具有漫射边缘。大多数恒星都没有一个坚硬的表面，在那里气体和真空开始，这将是一个苛刻的分界线和恒星结束的简单标志。相反，天文学家依赖于恒星的光球，在那里恒星对光线变得透明，光的粒子或光子可以逃离恒星。就天体物理学家而言，这是恒星的表面，因为这是光子可以离开恒星的地方。如果UY Scuti能在太阳系的中心取代太阳，那么它的光球就会延伸到木星的轨道之外

从恒星上剥离出来的气体星云甚至延伸到更远的地方，在冥王星的轨道之外的距离是地球到太阳距离的400倍。但UY Scuti并没有停滞不前，这颗恒星的亮度随半径的变化而变化，误差范围约为192个太阳半径。这些错误可以让其他恒星在尺寸竞赛中击败UY Scuti。事实上，有多达30颗恒星的半径符合UY Scuti最小的估计尺寸，所以它不应该太牢固地坐在宝座上。UY Scuti的大半径并不意味着它是最巨大的恒星，这个荣誉属于R136a1，它的质量大约是太阳质量的300倍，但只有30个太阳半径。相比之下，UY Scuti质量只有太阳的30倍。

美国宇航局的哈勃太空望远镜揭示了超级星团韦斯特隆德1号，已知的最大恒星之一的所在地。韦斯特隆德1-26是一个红色的超级巨星，它的半径是太阳的1500倍。图片：ESA/Hubble & NASA

冠军竞争者，那颗恒星会取代UY Scuti的位置呢？以下是一些可能占据主导地位的恒星：

1、WOH G64，测量为1504到1730个太阳半径。它是大麦哲伦星云(银河系的卫星星系)中的一颗红色超巨星。就像UY Scuti一样，它的亮度也不一样。有人估计它的半径高达3000个太阳半径，变化部分原因是尘埃的存在，尘埃会影响恒星的亮度及其相关半径。

2、RW Cephei，1535个太阳半径，这颗星是仙王座上的一个橘黄色巨星，也是一颗变星。

3、韦斯特隆德1-26，太阳半径1530 - 2550。如果上面的估计是正确的，如果恒星被放置在太阳系的中心，它的光球将吞噬土星的轨道。

4、KY Cygni，在1420到2850太阳半径。它是天鹅座中一颗红色的超巨星。由于观测误差，天文学家认为上面的估计是可疑的，而较低的估计是与同一调查中的其他恒星，以及恒星演化的理论模型相一致。

5、大犬座VY，有1300到1540个太阳半径。这颗红色的超级巨星之前估计有1800到2200个太阳半径，但是这个尺寸超出了恒星演化理论范围，新的测量使它缩小了（一些资料仍将它列为最大的恒星）。

六、最小的恒星

世界之大，无奇不有，这不，科学家发现了一颗极其可爱的恒星，因为它的直径仅达到太阳的0.09倍，比木星还要小，就像一颗婴儿恒星，可以说它是人类目前发现的恒星中最小的恒星，当然，也是质量最小的恒星。

这颗袖珍恒星被2MASS（2微米全天巡视）项目发现，因此被命名为2MASS J05233822-1403022，后面这些长长的数字代表了该恒星在天空的坐标，当然，在这我们简称它为J0523。

科学家表示，J0523是处于主序星阶段的红矮星（M型主序星），距离地球长达40光年，当我们发现它时，被它的质量以及大小所惊呆，刚开始我们以为它是一颗行星，结果经过研究发现它并不是，我们都知道恒星是质量大到足以在其核心处将氢元素聚变成氦元素的气态天体，恒星可以把氢压缩到极致，从而在内产生核聚变，而行星由于自身的重力无法产生核聚变，这是恒星与行星的根本区别。就像我们的太阳可以做到核聚变，因此它是一颗恒星，木星就不行，所以它不是。

当然，如果你往木星上堆积足够多的物质，随着核心压强和温度的上升，最终你总能点燃那里的氢核聚变，最终它有可能进化为恒星。而J0523恰恰就处于成为恒星的临界点，这个临界质量大约是木星质量的77倍。所以J0523非常幸运，为了进一步检测J0523的恒星身份，我们根据大小和表面温度找到了数十颗颗处在聚变临界质量附近的天体，并具体比较，因为随着质量越来越小，恒星的温度会越来越低，半径也会越来越小，然而一旦跨过了临界质量，进入非恒星的国度，温度越低（因而质量越低）的话，半径反而会越来越大。而J0523就位于边界的恒星那一侧,不得不说它是宇宙的宠儿。

据数据显示，袖珍恒星J0523不仅质量是恒星中最小，仅达到太阳的7.21%，而且表面温度为1800℃，仅为太阳的三分之一左右，关键是亮度也仅有太阳的1/8000，所以它显得非常暗淡，你用肉眼能够看到的最暗恒星，都要比J0523明亮100万倍，所以你必须用高级望远镜才能看到它暗淡的身影。

不过这颗袖珍恒星虽然身形娇小，但是它有一个连太阳都无法企及的特点，这就要提到恒星内部核反应的剧烈程度了，我们都知道一颗恒星的核聚变反应率取决于恒星的质量。质量越小，反应速度就越慢，氢燃料可以维持消耗的时间就越长。因此，这时候J0523较小的身躯就成为了优势，它的质量要远远小于太阳的质量，因此它持续燃烧的时间要比太阳的寿命长久许多，甚至达到上万亿年，而我们的太阳早就湮灭在宇宙中了。

科学家表示这颗小小的恒星如果保持当前的状态，将会近乎永生地发出暗淡的快乐光芒，随着宇宙的膨胀，一直愉快地玩耍下去，只是希望它不要觉得孤独，因为有时候，永生也是一种寂寞！

自然物语科幻接力

宇宙浩瀚无垠，宇宙中的星球数不胜数，光是银河系中的星球就有数千亿颗，人类探索宇宙的视野有限，我们能够看到的宇宙不及其万分之一，但是哪怕是这么一点比例也够我们观察很久了。

目前为止发现的最大的恒星或许是大犬座VY，它是一颗位于大犬座的超大恒星，距离地球约为3900光年，质量在太阳的20倍，但是直径却达到了太阳的1400倍，可以说是庞然大物了。

但是还有比这更大的，那就是盾牌座UY，其体积远大于大犬座VY，其直径或许达到了太阳的1700倍，当然了这也并不确定，因为盾牌座UY周围布满了气体和尘埃，难以观测到具体的大小。况且盾牌座UY的寿命也是比较短的，体积也在缩小。

大体积的恒星在其寿命将尽的时候，在自身万有引力的作用下会发生塌缩，进而有变成黑洞的可能性，但是对于大犬座VY来说，由于其体积虽然远远大于太阳，但是其密度却不大，所以它也没有成为黑洞的可能性，但是却因为自身体积过大，内部核反应更加频繁，所以寿命也不会很长。一般来说体积非常大的恒星也就是寿命将尽的恒星在红巨星阶段有的状态，太阳将来也会剧烈膨胀，最终形成的红巨星将会把地球也吞噬掉，而太阳的直径也会膨胀两百倍。

已发现的最小的恒星是2MASS J0523-1043，名称有点长。它是一颗红矮星，无论是质量亦或是半径都是恒星中最小的，其位于天兔座，距离地球40光年，其半径仅有5.98万千米，仅为太阳的0.086倍，不足地球的十倍，和土星的大小相当。其实这已经接近恒星质量的下限了，如果质量更小的话，那么它将没有足够的质量来压缩核心，进而产生引发核聚变反应，这样的话就不能称之为恒星了。这颗恒星亮度也是比较暗的，但是有一个好处就是因为质量过小的缘故，这颗恒星的寿命将会很长，太阳的寿命为100亿年，但是这颗小恒星的寿命将会达到上万亿年，或许等到宇宙毁灭的时候它还存在呢。

镜像科普

问题中并没说明最小最大指的是体积还是质量，天文学家最看重的是天体的质量而不是体积，下面就从质量方面说一下恒星的大小。

据科学研究，理论上恒星的质量下限是0.08个太阳质量，低于这个质量的天体内部就不会产生氢核聚变成为主序星，而只会成为一颗褐矮星。

实践上，天文学家曾在2017年7月17日宣布在银河系内发现一颗距地600光年的恒星，编号为EBLM JO555 57Ab。它的体积仅为木星的84%，与土星相当。质量为木星的85倍，为0.081个太阳质量，极为接近恒星质量下限。

实际上质量是恒星结构和恒星演化的决定性因素，搞清恒星形成和演化原理就明白恒星为什么会存在上限和下限。并且也容易判断恒星质量的下限和上限。

天文学家和宇宙学家对恒星的演化原理和细节已经搞得比较系统了。象太阳这些恒星都是起始于星系中的氢分子云，

当这些分子云的质量超过系统的金斯质量或受附近震波干扰造成气体密度升高时，气体的热压力抵抗不了气体的引力，分子云就开始坍缩，坍缩过程中内部温度不断上升，热压力随之升高，但仍然抵抗不了气体的引力，分子云继续收缩，直到内部温度达到氢核聚变的压力和温度，氢元素被点燃，收缩暂停，一颗恒星就诞生了。

至于恒星质量上限肯定是有，但众说纷纭，理论上限很不确定。

从恒星内部的核反应开始，与引力对抗不仅是热压力，还有辐射热量导致的辐射压力，质量越大的恒星内部核反应速度越大，温度越大，内部产生的辐射压强越大，当温度达到很高的一个值时，气体的压力加上辐射的压力就会超过引力的束缚，恒星就会膨胀，当然气体压强会随着体积增加而减小，但如果气体压强减小到0时，压力仍然和引力不平衡，恒星就会解体，重新变成一团气体。所以肯定存在恒星质量上限。有人计算出60――100个太阳质量是恒星上限。但在实际观测中发现了200个太阳质量的恒星。还有证据表明，在大麦哲伦星系中有一个超大质量恒星R136a，有相当于3000个太阳的质量。

如果从体积上说，宇宙中已知最大恒星是盾牌座UY红超巨星

盾牌座UY的直径是太阳的1700多倍，体积是太阳45亿倍。但质量仅为太阳的32倍。

当然如果黑洞也算恒星的话，那目前已知最大的黑洞是TON618。

它是一个类星体的中心，质量为太阳的660亿倍，是太阳亮度的140万亿倍，比整个银河系都亮。体积（视界）也最大，是盾牌座UY的500万倍。史瓦西半径近2000亿公里，是盾牌座UY的167倍。

物原爱牛毛1

俗话说，没有对比就没有伤害。太阳质量相当于33万个地球，对于生活在地球的我们来说，地球都是何其庞大的，由此太阳甚至不能想象。

我们的太阳属于恒星，恒星数量整个宇宙是无法估量的，单单我们银河系就有1000亿到4000亿颗，太阳只不过是再普通不过的其中一员。

恒星由于是自身产生核聚变的天体，所以再小，质量也必须具备核聚变的条件，这个临界值大约为木星质量75倍。也就是说一个星体最少都要达到这个质量，才具备聚变条件。太大也不行，质量太大，恒星剧烈的核聚变会使自身不稳定。

目前，观测到的最小恒星是2014年科学家在距离地球40.3光年的天兔座发现的一颗红矮星，被命名为J0523。这颗红矮星小到什么程度呢？直径只有12.5万千米，相对而言，我们的木星直径14.3万千米，甚至比木星还小。但质量是木星77倍。

要说最大，质量最大为麦哲伦星系蜘蛛星云的R136a1。估计它的质量在265-315倍太阳质量 。它的亮度亮度是太阳的871万倍。很难想象它竟然有如此大的质量，超乎想象。要知道，这颗恒星推翻了以前科学界普遍认为恒星极限不会超过200倍太阳质量的结论。因为恒星如果太大自身很难保持稳定。

体积最大的当属著名的盾牌座uy。这是一个名符其实的巨无霸。距离地球5100光年的盾牌座。直径达23.77亿公里。最少都是太阳的1400多倍。

其规模是如此之大，如果将盾牌座UY取代太阳放在太阳系的中心，包括别说地球，木星都将不复存在。因为它的直径连大到木星轨道都不够放。以光速环绕这颗恒星的赤道一周需时9小时以上，而光环绕太阳赤道一周仅需时14.5秒。体积可以容纳45亿个太阳进去。

壹点科谱

仰望星空，我们所能看到的星体绝大部分都是恒星，不过恒星的大小差异也是很大的，能目视的恒星绝大部分都比我们的太阳质量更大，比太阳质量小的星体大部分都是无法用肉眼看到的，比如距离我们最近的比邻星，只有4.22光年之遥，但是不用天文望远镜是根本看不到的，而有很多质量较大的恒星距离我们数百或者数千光年都可以被目睹到。

迄今为止天文观测中发现最小的恒星是2MASS J0523-1403，无论是体积还是质量都是已知恒星中最小的。它距离我们只有40光年，位于天兔座方向，是一颗处于主序星阶段的红矮星，亮度仅有太阳的1/80000，表面温度也只有1800℃，我们的太阳的表面温度为5600℃左右，所以这颗恒星需要用大型精密天文望远镜才能看到。

这颗恒星的个头也小到让我们吃惊，它的半径还不到太阳的9%，为5.98万千米，木星都比它大，其只和土星相当。不过它的质量却比木星和土星大得多，大约为木星的84倍，可能很多朋友要吃惊了，一颗星体还没有木星大，但是质量却比木星大了84倍，这可能吗？但根据天文观测结果分析就是如此，要不然它也成不了恒星。

通常认为恒星最小质量界限为太阳的7~8%，J0523质量相当于太阳的0.08倍左右，处于恒星最小质量临界值的边缘，宇宙中应该也有比J0523更小的恒星，但质量值顶多再下探1%，如果质量再小的话，基本就成不了恒星了。

目前已知的质量最大的恒星是R136a1，位于16万光年之外的大麦哲伦星系中，这是一颗蓝特超巨星，质量高达太阳的265倍，相当于最小恒星J0523的3300多倍，其表面温度高达5.3万度，其体积相当于数万个太阳。

不过虽然这个恒星的已知质量最大，却并不是体积最大的，盾牌座UY才是目前发现半径最大的恒星，体积相当于太阳的45亿倍，相当于J0523的53000亿倍，这是一颗红特超巨星，它的质量远不如R136a1，只有太阳的30倍左右，体积较大的星体还有大犬座VY，只比盾牌座UY小一些，不过它的质量也不大，质量较大的恒星有还手枪星和海山二等，质量约为太阳的一百倍左右，其亮度也很高，如海山二的亮度相当于太阳的500万倍。

不过上面所说的还都是已知的质量和体积最大和最小的恒星，随着人类对宇宙的探索，这些记录还都会被刷新。

關鍵字: 宇宙 恒星 极限