为什么宇宙中没有特别大的星球？

为什么宇宙中没有特别大的星球？虽然在我们所处的宇宙中，广泛分布着90多种元素，但是这些元素的比例非常的不均匀，其中氢元素和氦元素就分别占到了大约71%和27%，而其它所有的元素加起来，也仅仅占得到2%左右。这就意味着，宇宙中那些特别大的星球，其主要构成的元素就是氢元素和氦元素。

（图为宇宙元素丰度表）

一颗星球的质量越大，其自身的重力就越强，当它的质量达到一定的程度的时候，整个星体就会在重力的压迫下收缩，从而使它的核心就会出现高温高压的环境。

质量越大的星球，收缩得就越厉害，而当一颗星球的质量达到了太阳质量的8%的时候，其核心氢元素就会在高温高压的环境中开始核聚变反应，这种反应会释放出大量的能量，并形成一种向外的辐射压，从而阻止了星体的继续收缩，于是这颗星球就变成了恒星。

那么问题就来了，如果一颗恒星处于物质非常丰富的区域，那么它是否会不断地吸积物质，从而变得特别大呢？答案是否定的，科学家告诉我们，恒星的质量是有一个上限的，为什么会有上限呢？

需要知道的是，恒星的质量越大，其内部的压强和温度就越高，这就会导致其核心的核聚变反应更加剧烈，而根据科学家的计算，它们之间的这种关系并不是等比例的。

也就是说，当一颗恒星的质量达到一个临界点的时候，其内部的核聚变反应所产生的辐射压的强度，就会超过其自身的重力。当这种情况发生时，恒星内部的能量就会汹涌而出，在这个能量释放的过程中，恒星的外壳物质就会被一起带走，于是恒星的质量就减少了。

这个恒星质量的临界点被称为“爱丁顿极限”，理论上来讲，“爱丁顿极限”是太阳质量的150倍，也就是说，即使是在物质丰富的情况下，恒星的质量也只能涨到这么大，如果再大的话，它的外壳就会被核心内部释放的星风吹走。

以上就是为什么宇宙中没有特别大的星球的原因，顺便讲一下，我们观察到的那些体积非常庞大的恒星，其实都是“虚胖”，比如说著名的盾牌座UY，它的体积高达太阳的20亿倍，而它的质量却只有太阳的10倍左右。

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为什么宇宙中没有特别大的星球？

在茫茫宇宙中，各种大小不一、运行规律各不相同的星球，共同组成了宏观世界。我们借助天文望远镜捕捉到的来自宇宙深处的微弱信息，基本上都是从恒星发射出来的，因此恒星成为我们探索宇宙奥秘最直接、也是最根本的研究目标。无论是从体积还是质量上看，在一个恒星系统中，恒星由于所吸聚的星际物质占据了整个恒星系的绝大部分，它呈现的都是“巨无霸”的姿态，是该系统中的绝对核心。但是，与整个宇宙的尺度比起来，恒星又显得非常渺小，比如在银河系直径20万光年的尺度内，恒星数量可以达到4000亿颗，而在可观测宇宙范围内，科学家们估测恒星数量起码得有万亿亿颗级别。那么，为何宇宙中没有特别的恒星，例如可以达到星系尺度的级别呢？

要解释这个问题，还得需要从恒星的诞生过程谈起。宇宙中的所有恒星，并不是宇宙大爆炸开始后就形成的。如果追溯宇宙中第一批恒星的形成历程，那就是在距今138.2亿年前宇宙大爆炸之后，经过38万年的空间膨胀和温度冷却，中性原子开始在自由原子和自由电子的结合下形成，形成了以氢原子为主的原始星云气体。这些原始星云物质，在引力扰动的作用下，又通过几亿年的时间，逐渐形成密度相对较大的气体云团，然后又以质心为中心开始发生缓慢的坍缩，一方面使得质心区域所吸聚的星际物质越来越多，同时核心区域的温度也越来越高，当越来越多星际物质由于坍缩作用使得核心区温度上升到1000万摄氏度以后，在量子隧穿效应的作用下，部分氢原子中的质子有一定几率突破库仑力的“封锁”，从而进入到其它氢原子中，于是便激发出了氢的核聚变反应，恒星就此登上了宇宙的历史舞台。

除了宇宙中第一批恒星之外，目前宇宙中还有相当多的恒星是“后天”形在的。第一批恒星中的一些质量较大的恒星，由于内核中核聚变反应的程度较剧烈，“原材料”消耗的速度较快，因此寿命比较短，在生命末期会以超新星爆发的形式向外释放大量的物质和能量，残余的核心部分继续坍缩形成中子星或者黑洞。大型星系的**都有着一个非常巨大的黑洞，其产生的过程就是星系**分布密度非常高的大质量恒星，相继在生命末期形成黑洞，然后通过黑洞吞噬或者黑洞合并逐渐扩大规模的。

超新星爆发以后，向宇宙空间抛洒出去的大量物质，又成为下一任恒星形成所必备的物质来源，其形成过程与第一批恒星的诞生过程相类似，都是不断吸聚物质的积累过程，然后激发出氢核聚变的结果。既然是物质积累，作为恒星的产生条件，势必会存在一个最低极限点，如果没有达到这个点，那么就形成不了恒星。比如，在星际气体和尘埃物质聚合过程中，有的聚合核心区在与恒星“胚胎”对物质争夺中处于了下风，只能被恒星核心所吞并，有的为后来形成恒星的行星奠定基础。据科学家们研究发现，当恒星所吸聚的物质总质量达不到太阳质量的0.08倍时，其内部的氢核聚变条件怎么样都无法达到，顶多能形成褐矮星，虽然表面温度较高，但是内核没有激发出核聚变反应，最终只能慢慢冷却。

那么问题来了，恒星所吸聚物质是否有上限呢，能否推动恒星的体积变得特别大呢？这里面有几个因素需要说明一下。第一，恒星所吸聚的物质，来源于星际气体团，一般情况下星际气体团的规模都很大，有时甚至以几百、几千光年计，而且气体团的平均密度是比较小的，这么大规模、分布空间范围非常广阔的星际物质，在引力作用下不可能会再次集中到一点，这既不符合墒增理论，也没有那么大的引力源。

第二，在一个星云团中，在引力扰动作用的影响下，物质坍缩作用是每时每刻都在发生着的，这也就造成了在同一时段内，会有若干核心区域的产生，使得以这些核心区域为中心不断吸聚周围的星际物质，最终演化为若干同龄的恒星。毕竟在一个星云团中，既然没有一个绝对的引力中心，那么就不影响若干“平行存在”引力中心的产生，这也是为何在一个星云团中，可以“同时”诞生许多恒星的原因。

第三，恒星的质量大小受到内部核聚变的影响。我们都知道，恒星的质量越大，其内部的核聚变程度就越剧烈，最终聚变的产物也更加丰富，大质量的恒星，其聚变产物最终可以到达铁元素为止。而恒星之所以能够稳定存在，主要是核聚变过程中产生的向外辐射压，与外壳组成物质向内的重力相平衡的结果。如果恒星的质量太大，则内核聚变的程度会非常，向外的辐射压就会明显高于外部物质的重力，那么恒星组成的微观粒子的内能就会越来越高，就会有几率突破重力的束缚逃逸到宇宙空间中，从而恒星就会越发不稳定。当恒星质量超过150倍太阳质量时，恒星的组成物质就会因巨大的辐射压大量逃逸出去，恒星将会发生解体，这个150倍的太阳质量，也被称为恒星的爱丁顿极限。

因此，综合以上的分析，我们可以看出，宇宙星体的质量不能变得特别大的主要原因，一个是外部因素的影响结果，是星云物质在宇宙中的分布状态所决定的；另外则是内部因素的影响结果，当超过一定的质量极限，恒星的重力会承受不住辐射压的冲击而解体。