常有人覺得我們太陽太小了，老問：宇宙中有沒有直徑超過1光年的恆星？我可以肯定乾脆回答，沒有。為什麼呢？我們一起來討論。
恆星穩定的前提是內外壓差的平衡。
天體由於自身巨大質量形成的引力向心壓力，內部的高壓和高溫點燃了熱核聚變，持續進行的核聚變，產生的巨大能量以電磁輻射的方式向外傳播，由此而發光發熱，這就是恆星。恆星中心核聚變巨大輻射壓，抵禦住了本身質量的引力向心收縮壓，使其內外壓保持一個平衡穩定狀態。
這種平衡能夠維持多久，決定了這顆恆星的壽命有多久。如果這種平衡被打破，這顆恆星就會變得極不穩定，無法維持恆星的穩定狀態，很快就會解體。研究證明，恆星壽命長短完全取決於質量，質量越大，壽命越短；反之壽命越長。
恆星有一個質量最小下限，這是因為天體沒有達到一定質量，核心部分的壓力和溫度達不到點燃核聚變的條件，就不會成為恆星。這個質量下限是太陽質量的0.8%左右，相當木星質量的80倍；恆星的質量上限就是「愛丁頓極限」，現在認為約300倍太陽質量。
因此，恆星上限受「愛丁頓極限」限制。
英國天體物理學家、數學家亞瑟·斯坦利·愛丁頓爵士，是最早接受並理解愛因斯坦相對論的科學家，為了驗證愛因斯坦認為光線經過太陽時，會受到太陽引力而彎曲的預言，他於1919年5月率領一支科學考察隊遠涉非洲觀測日全食，驗證了這個預言的正確，引起了世界科學界轟動，廣義相對論從此聲名鵲起，成為物理學界頂級基礎理論。
「愛丁頓極限」理論就是愛丁頓爵士創建的。這個理論認為，在球對稱前提下的天體，輻射壓力不能超過引力承受的光度上限。所謂光度上限，就是輻射壓上限。恆星質量越大，核心受到的壓力就會越大，在這種壓力下，核聚變就會越劇烈，這樣形成的輻射壓就會越大，超過了上限值，輻射壓就會將外層物質衝散，恆星就難以將外圍物質聚攏，恆星就會解體。
人們開始認為，恆星質量一般不會超過太陽質量的150倍。隨著對宇宙恆星觀測的深入，發現宇宙中存在不少大於太陽質量150倍的恆星。不過這些恆星都處於不穩定狀態，外圍物質不斷逃逸，驗證了恆星質量的確存在一個「愛丁頓極限」。
迄今發現最大質量的恆星是r136a1，其質量達到太陽的265倍~315倍，這說明宇宙中最大質量恆星可以達到300個太陽質量。
觀測發現，r136a1外圍物質極不穩定，幾十萬年間已經逃逸流失了相當50個太陽質量的物質，而這顆恆星的年齡才有170萬歲，由此說明這種大質量恆星幾乎是一誕生，就處於極不穩定狀態。
r136a1的直徑約太陽的28.8~35.4倍，即便按照太陽35倍計算，直徑也只有4900萬千米。1光年尺度為9.46萬億千米，r136a1的直徑只有1光年的約2萬分之一。
一般來說，恆星演化後期中小質量恆星膨脹得更大。
一些質量遠低於r136a1的恆星，但由於其密度小，因此體積很大。迄今發現最大體積恆星史蒂文森2-18，直徑達到太陽2158倍，也就是約30億千米，即便如此，也只有約3153分之一光年。這顆恆星相當100億個太陽的體積，可以裝下1.3億億個地球；盾牌座uy的直徑達到太陽的1708倍。
但這些最大體積恆星質量反而不大，如史蒂文森2-18隻有太陽質量的17.9倍，而盾牌座uy只有太陽質量的10倍。這些質量在太陽8~30倍之間的恆星，演化後期會有一個紅超巨星階段，外圍質量逐漸流失，很不穩定，超新星爆發是它們最後結局，中心會留下一個緻密的中子星。
海山二的質量是太陽的120~200倍，已經處於極不穩定的演化後期，隨時都有可能爆發。但其直徑也就是太陽的240倍左右，比前面說的史蒂文森2-18和盾牌座uy小多了。中等質量恆星在早期主序星階段體積並不大，只是演化後期才會膨脹。而更大質量恆星反而等不到膨脹到很大，就因為中心劇烈的熱核反應失控而爆炸了，中心會留下一個黑洞。
那麼，恆星質量雖然有限制，體積可以無限放大嗎？
這是肯定不行的。實際上史蒂文森2-18和盾牌座uy等恆星的體積已經大到極限了，它們表面引力已經很小很小了。這一點，通過恆星表面重力加速度的大小就可以看出。
重力加速度計算公式為g=GM/r^2，其中g為天體表面重力加速度，單位為m/s^2；G為引力常量，取值約6.67x11^-11N·m^2/kg^2；r為天體半徑，單位m。
根據公式計算，太陽表面重力加速度為275m/s^2，地球表面重力加速度為9.8m/s^2，而盾牌座uy表面重力加速度只有約0.0009m/s^2，比地球小10000倍。而這顆恆星密度只有太陽密度的4.5億分之一，地球密度的約18億分之一，比地球地表空氣密度還小數十萬倍，這樣的恆星依靠引力已經很難拉住表面活躍氣體流失了。
事實上這種恆星本來就是演化晚期，質量正在流失的恆星。根據恆星演化規律，大於太陽質量8倍的恆星，最終等不到外圍氣體消散掉，就會發生超新星大爆炸，把自己炸得粉碎，中心留下一個緻密的核，這就是中子星，大於太陽30~40倍的恆星，爆發後中心會留下一個黑洞。
宇宙最大的單個天體是黑洞。
像r136a1這種極大質量恆星，由於其核心核聚變劇烈程度與引力壓不平衡，導致恆星處於不穩定狀態，壽命極短，一般只有幾百萬年壽命，不會超過1000萬年。而太陽壽命可達100億年，現在已經50億歲了，r136a1壽命只有300萬年左右，現在170萬歲了，質量就已經大量流失了，因此這種恆星不可能發展到像盾牌座uy這樣體積超大的紅超巨星階段。
大量觀測驗證了愛丁頓極限理論的正確，現在天文學家們認為，恆星最大極限在300個太陽質量左右，大於這個質量的恆星無法在宇宙中存續下去。因此，宇宙中不可能存在1光年直徑的恆星。
目前宇宙最大的單個天體是黑洞。黑洞是恆星的頂級屍骸，而且通吃宇宙中的一切天體，越吃越胖，越長越大，上不封頂。現在已知最大黑洞叫SDSS J140821.67+025733.2，質量是太陽的1960億倍，其史瓦西半徑可達5880億千米，是1光年尺度的1/16。理論上黑洞質量沒有上限，今後會不會發現超過1光年直徑的黑洞呢？難以預料。
如果真有超過1光年直徑的黑洞存在，那這個黑洞的質量將超過3萬億個太陽，相當15個銀河系總質量，恐怖吧？
就是這樣，歡迎討論，感謝閱讀。
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