אילו גורמים קובעים את טווח המסות האפשריות של הכוכבים? כאשר אסטרונומים מבצעים סקרים, הם מוצאים כוכבים המשתרעים על פני טווח של כאלף יחידות מסה. המסה היא המאפיין היסודי ביותר של כוכב, הקובע את משך חייו, שיטת ייצור האנרגיה, ואת הדרך שבה יסיים את חייו בסופו של דבר. הכוכבים המאסיביים ביותר הם בערך פי מאה ממסת השמש ומסת הכוכבים הפחות מסיביים היא כעשירית מסת השמש. עם זאת, כוח הכבידה יכול לגרום לקריסת ענני גז עם מגוון מסות עצום. למה אין כוכבים עצומים שמסתם גדולה פי אלף או יותר פעמים ממסת השמש? ולמה אין כוכבים בנפח 1 ליטר שמסתו מאית ממסת השמש או פחות? מתברר כי הפיזיקה מגבילה את טווח המסות של הכוכבים.
באדיבות NASA
יש סיבות פיזיות למגבלות המסה של כוכבים. אם ענן צפוף וקריר מספיק כדי להתחיל להתכווץ אבל מסתו קטנה מ- 8% מסת השמש, הוא יתכווץ אך לעולם לא יפתח לחץ וטמפרטורה מרכזיים גבוהים מספיק כדי להגיע לכוכב בסדרה הראשית (כלומר, אין היתוך נרחב של מימן בליבת הכוכב). אבות-כוכב שמסתם נמצאת בין 0.01 ועד 0.08 מסת השמש עשויים להתחמם זמנית עקב התכווצות כבידתית שלהם, ואף עלולים לפתח מספר תגובות גרעיניות חלשות, הקשורות ליצירת דאוטריום, אך בסופו של דבר כוכבים אלה נמוגים מבלי להגיע אל הסדרה הראשית. לאורך זמן. גופים קטנים יותר, כולל אפילו כוכבי לכת בגודלו של צדק, מתחממים גם הם באופן זמני בגלל התכווצות הכבידה שלהם; הם עשויים לזרוח במשך זמן מה בתחום האינפרא אדום, אבל הם דועכים כוח הכבידה שלהם אין בו די כדי לגרום לתחילתן של תגובות גרעיניות.
הגדרת הגבול העליון של מסת הכוכבים היא נושא למחקר פעיל. מאחר וכוכבים מסיביים הם נדירים ביותר, הדוגמאות המוכרות של כוכבים שכאלה נמצאות במרחק גדול מאוד מכדור הארץ. ברוב המקרים, ניתן להסיק את מסתם רק באמצעות תצפיות מוגבלות ומודל התפתחות כוכב, לכן קיימת אי-ודאות. קיים קומץ של כוכבים שמסותיהן הערכו בין 200 ל- 500 פעמים מסת השמש. הכוכב המאסיבי ביותר שמסתו מוערכת בדרך אמינה, נמצא במערכת בינארית, נקרא HD 15558, גדולה פי 150 ממסת השמש. מדוע אין כוכב אם המסה גבוהה מאד? אם הענן צפוף מספיק כדי להתכווץ אבל מסתו עולה על 100 מסות שמש, ההתכווצות שנוצרת היא אלימה ומייצרת טמפרטורה מרכזית גבוהה ולחץ גבוה ביותר. בתנאים אלה, נוצרת כל כך הרבה אנרגיה בתוך הכוכב החדש, עד שכוכב זוהר מאוד עלול להתפוצץ בנפרד כמעט מיד מבלי לבזבז זמן רב בסדרה הראשית. זה הרס מהיר שמוביל לכמה מן האירועים המרהיבים ביותר בשמי הלילה. פיצוצים של כוכבים מסיביים מסבירים תכונות רבות בסביבה הכוכבית שלנו.
Author: Chris Impey