太陽的半徑大約有69.6萬公里，而地球的半徑卻只有大約6371公里，簡單計算一下可知，太陽的體積大約是地球的130萬倍，就算將球體堆積問題也考慮進(jìn)去，太陽也能輕松裝下100萬個地球。
對于我們?nèi)祟悂碇v，太陽無疑是龐大得令人生畏，但在浩瀚的宇宙中，太陽的“個頭”其實也不算大，而與那些特別大的恒星相比，太陽甚至可以說是渺小得不值一提，比如說在天空中位于盾牌座方向、距離我們大約2萬光年的位置上，有一顆恒星就比太陽大100億倍。
這顆恒星就是“史蒂芬森2-18”（Stephenson 2-18），觀測數(shù)據(jù)表明，它的半徑大約是太陽的2158倍，這是什么概念呢？這樣說吧，假設(shè)我們將地球縮小到一個籃球那么大，那么按同等比例縮小的話，太陽的半徑就是大約13米，而“史蒂芬森2-18”則是一個半徑大約有28公里的巨大球體。
如此巨大的體積，使得“史蒂芬森2-18”成為了已知體積最大的恒星，然而這顆恒星卻是宇宙中的一個“超級虛胖子”，盡管它的體積比太陽大100億倍，但它的密度卻低得令人吃驚，根據(jù)天文學(xué)家的估算，它的質(zhì)量大約為太陽的12至16倍，也就是說，其平均密度最多也就只有太陽的百分之0.00000016。
那么，宇宙中怎么會存在“史蒂芬森2-18”這樣的“超級虛胖子”呢？其實這是可以解釋的。
我們知道，恒星的能量來自于其內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，由于氫是宇宙中豐度最高的元素，并且氫發(fā)生核聚變反應(yīng)所需要的條件是最低的，因此在一顆恒星形成之后，其內(nèi)部的核聚變首先就是以氫元素作為“核燃料”。
恒星的核聚變所需要的高溫，其實是由恒星自身的引力坍縮來提供的，恒星的質(zhì)量越大，自身的引力就越強(qiáng)，溫度也越高，其核心反應(yīng)區(qū)的核聚變也越激烈，當(dāng)質(zhì)量達(dá)到一定程度時，核聚變反應(yīng)所釋放出的能量，就會形成一個“輻射層”，這會阻止恒星的外層物質(zhì)進(jìn)入到其核心反應(yīng)區(qū)。
從理論上來講，當(dāng)恒星的質(zhì)量超過太陽的0.5倍時，其內(nèi)部就會形成“輻射層”，這就意味著，如果一顆恒星的質(zhì)量達(dá)到這樣的程度，它在此階段中就只能使用其核心反應(yīng)區(qū)中的氫來進(jìn)行核聚變，而其外層物質(zhì)中的氫則不會參與其中。
當(dāng)核心反應(yīng)區(qū)的氫耗盡之后，其中的物質(zhì)就基本上都是氦元素，它們中的少部分是恒星原本自帶的，大部分是氫核聚變的產(chǎn)物，由于此時核心反應(yīng)區(qū)的溫度沒有達(dá)到氦的核聚變所需要的條件，因此恒星核心的核聚變就停止了。
核聚變停止了，恒星內(nèi)部就失去了抗衡引力的力量，在這種情況下，恒星的體積就會不斷收縮，其核心的溫度也會隨之持續(xù)升高，當(dāng)達(dá)到一定程度的時候，恒星核心外側(cè)邊緣的氫就會發(fā)生核聚變，而其產(chǎn)生的高溫又會“點燃”更外層的氫，從而在更多大的范圍內(nèi)引發(fā)一系列猛烈的氫核聚變反應(yīng)，這也被稱為“氫殼層核聚變”。
需要指出的是，恒星的核心反應(yīng)區(qū)域其實并沒有想象中的那么大，比如說太陽的核心反應(yīng)區(qū)，其半徑就只占了整個太陽半徑的大約4分之1，所以當(dāng)“氫殼層核聚變”發(fā)生時，會有大量的氫參與到核聚變之中，其產(chǎn)生的能量其實是非常巨大的，這會使恒星的體積迅速膨脹，就像吹氣球一樣。
在“氫殼層核聚變”發(fā)生的同時，由于恒星核心仍然沒有抗衡引力的力量，因此恒星核心會繼續(xù)收縮，其溫度也會繼續(xù)升高，當(dāng)達(dá)到一定程度時，氦的核聚變就會被“點燃”，其釋放出的能量也將推動恒星的體積進(jìn)一步增大，而在這個時候，恒星也就脫離了主序星階段，演化成了一顆“紅巨星”。
像太陽這樣的中等質(zhì)量恒星，也就到此為止了，當(dāng)其核心的氦消耗殆盡之后，核聚變也就不會再進(jìn)行，但對于超過8倍太陽質(zhì)量的大質(zhì)量恒星來講，在氦的核聚變完成之后，還會繼續(xù)“點燃”一輪又一輪的核聚變，并生成越來越重的元素，如碳、氧、氖、鎂……
與主序星階段的氫核聚變相比，這一系列的核聚變所釋放出的能量密度更高，也更猛烈，而大質(zhì)量恒星的外層，也有更多的氫發(fā)生“氫殼層核聚變”，在巨大能量推動下，恒星就會膨脹到一個非常巨大的尺度，成為一顆“紅超巨星”，由于演化過程中，恒星的質(zhì)量并不會變大，反而會出現(xiàn)一定的流失，其密度當(dāng)然就會低得離譜了。
是的，“史蒂芬森2-18”其實就是一顆“紅超巨星”，實際上，宇宙中像它這樣的“超級虛胖子”，其實已經(jīng)進(jìn)入了“暮年”，為什么呢？
簡單來講就是，恒星的核聚變是有盡頭的，由于鐵的核聚變并不會釋放能量，反而會吸收能量，因此當(dāng)恒星的核聚變進(jìn)行到鐵的時候，恒星就會因為失去了抗衡引力的力量而發(fā)生災(zāi)難性的塌縮，進(jìn)而發(fā)生猛烈的爆炸，這也被稱為“超新星爆發(fā)”。
在所有已知的元素中，氫的核聚變是最緩慢、最持久的，而元素越重，核聚變反應(yīng)的速率也會指數(shù)級地提高，其持續(xù)時間會比氫短得多，對于“紅超巨星”來講，其核心的“核燃料”已經(jīng)不是氫，而這也就意味著，它們的“生命”已經(jīng)快要結(jié)束了。
根據(jù)科學(xué)家的估算，在未來的幾百萬年時間里，“史蒂芬森2-18”就會發(fā)生“超新星爆發(fā)”，在此之后，它留下的殘骸可能會演化成一顆中子星，或者一個黑洞。
