恆星質量是研究天文一個相當重要的物理量，因為凡恆星演化、宇宙如何產生恆星等，都與此有關。恆星誕生時的質量差異相當大，小至1/10、大到100多倍太陽質量。但對於恆星質量最大可以到什麼程度，天文學家的見解並不相同。先前美國密西根大學Sally Oey等人研究OB星協的結果為120～200倍太陽質量（天文速報2005.02.12恆星質量上限頂多為太陽質量的120～200倍），不過現在又有更直接而精確的數據，可讓天文學家瞭解複雜的恆星形成過程，並且確信恆星質量的確有上限存在--150倍太陽質量。

大質量恆星是這個宇宙的「旗手」--最具影響力者，因為宇宙中的重元素都必須透過大質量恆星內部的核融合反應產生，而這些重元素又成為新一代恆星及行星，甚至是地球上生命等最重要的組成成分。此外，大質量恆星也或許是輻射瀰漫整個宇宙的劇烈伽瑪射線爆發（gamma-ray bursts）的來源。但是恆星如果質量太大的話，說不定會因為核反應太劇烈、向外逃逸的能量過多，使得恆星自行解體。

天文學家Donald F. Figer等人利用哈伯太空望遠鏡（Hubble Space Telescope，HST）觀察圓拱星團（Arches cluster）的資料，這是銀河系中最緻密的星團，且星團中包含許多顆大質量恆星，故也是銀河系中大質量恆星最密集的地方。Figer等人表示：根據恆星演化理論，當星團的總質量愈大，則其中的恆星質量也會愈大；標準理論模型預測圓拱星團中應該有20～30顆、質量約130～1000倍太陽質量的大個子恆星。但Figer等人在這個銀河系總質量最大的星團中，卻找不到質量為130倍太陽質量以上的恆星。

按理來說，如果整個星團中只有1～2顆質量這麼大的恆星，而Figer等人沒發現到的話，科學家可以認為是統計誤差所造成；但是20～30的預測數量並不少，如果這個星團中真的有質量這麼大的恆星，應該會至少發現一兩顆。此外，其他天文學家利用比較小的銀河星團或大麥哲倫星系中的R136大型星團的研究結果，也都與Figer等人的結果近似，但是Figer認為說不定還有130倍太陽質量以上的恆星，只是數量非常稀少，所以他保守估計，恆星質量上限是150倍太陽質量。

不過，Figer表示：這些恆星質量上限的研究，並非表示整個宇宙中「一定」沒有質量超過150倍太陽質量的超級恆星，但是這種超級恆星產生的過程與一般恆星經由雲氣收縮而形成的過程不同，而是必須經由兩顆以上大質量恆星互相撞擊合併才能形成。例如位在銀河中心附近、相當年輕的手槍星（Pistol），質量高達150～250倍太陽質量，但它附近的恆星卻都是年老恆星，因此若非它是被什麼巨大的力量彈射到它現在所處的位置，不然的話它應該是經由恆星合併而形成；此外，天文學家還懷疑這是一對大質量恆星形成的雙星系統，如果這才是事實，那麼每一顆子星的質量就又不會超過150倍太陽質量的上限了。

圓拱星團位在人馬座方向，幾乎就在銀河中心附近（離地球約25000光年），應是巨型氣體星雲互撞、促使恆星大量誕生而形成，星團的總質量高達10000倍太陽質量，幾乎是銀河系中其他典型星團的10倍以上。此外，天文學家估計，整個銀河系中，每1000萬顆星中才有1顆星的亮度可與圓拱星團中的恆星相比；而整個星團中，質量超過太陽質量100倍以上恆星至少有一打以上。由於星團非常緻密，成員星之間靠得很近，Figer等人認為這個星團中的某些大質量恆星或許也是雙星系統兩顆子星合併而形成的。

Figer等人挑選圓拱星團為目標的理由，是因為它非常年輕，僅200～250萬年而已，所以其中的成員星還沒有機會演化到主序帶以外的階段，否則大質量恆星演化速度比較快，比較老的星團中的大質量恆星，早就會經過超新星爆炸階段而不可見；此外這個星團就在銀河系中，遠比R136近，天文學家可以確定星團距離與恆星亮度，因而估算出個別恆星的正確質量。Figer等人花了7年的時間研究HST拍攝的圓拱星團影像，難處不在於估計其中的恆星質量，而在於他必須一一否決他的結論有誤的理由，最後確認結果正確，才敢對外發表，研究態度相當嚴謹。

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