理论上最小的恒星可以小到多小，为什么？

要弄清这个问题，第一要弄清什么是恒星。晴朗夜空，如果观测条件很好，理论上人类肉眼可以看到全天有6000多颗星星，这些星星有的很亮，有的很暗，绝大多数都是恒星，除了月亮，裸眼能看到的行星只有5颗，即金星、木星、水星、火星、土星。

恒星与行星最大的区别有两点，一是恒星自己会发光发热，而行星不会发光发热，依靠反射恒星的光才让人们看到；二是恒星质量很大，行星质量相对很小，小到质量只有恒星的千分之一到几十万上百万分之一。如土星质量是太阳约1038分之一，地球质量是太阳的33万分之一，水星质量则只有太阳的600万分之一。

我们能看到夜空中的行星反而更亮，是由于我们看到的是太阳系内的行星，它们距离我们太近了，相对恒星数光年乃至数千光年距离，行星的距离基本可以忽略不计，列如最亮的金星最近时距离我们只有4000万公里，约为0.000004光年。

太阳就是太阳系唯一的恒星，质量占据了整个太阳系地99.86%，而所有行星及其矮行星、卫星、小行星、彗星、渣子尘埃等加起来只占太阳系中质量的0.14%。这就是恒星与其他非恒星大小比较的概念，并非在太阳系，在整个宇宙大致如此。

由于引力作用，恒星组成一个个星系，现代观测发现可观测宇宙中的星系就多大万亿个，每个星系就有上千亿乃至万亿颗恒星，因此宇宙中的恒星数也数不清，至少有亿亿颗之多。我们所在的银河系就有恒星数千亿颗，太阳只是银河系中一颗普通的低质量恒星，叫黄矮星。

我们在夜空中凭肉眼能看到的恒星，都是银河系里的恒星，而且还是在太阳系附近不远处的恒星，最近的是南门二，距离只有4.3光年，最远的海山二，距离我们有6000光年，大多数都在距离我们几十光年到几百光年之间。而且看到的恒星质量都在太阳左右或大于太阳质量，小质量的红矮星肉眼是无法看到的，即便最近的比邻星，距离我们只有4.22光年，肉眼也看不到。

质量最小的恒星就是红矮星，质量在太阳的0.5倍以下，比邻星就是一颗红矮星，质量就只有太阳的0.12倍。

恒星为啥会发光发热呢？是由于天体巨大质量形成的向心引力收缩压，会让核心产生极高温度和压力，由此点燃了氢核聚变。所谓氢核聚变，就是氢原子外围的电子被高温高压剥离，露出原子核，核与核之间发生挤压碰撞融合，形成由4个氢原子融合成1个氦原子的链式反应，这个过程有约0.7%的质量转化为能量，以电磁（光子）形式向外辐射，形成巨大的辐射压，顶住了恒星质量向内的收缩压，两种压力的博弈最终取得平衡，这颗恒星就诞生并稳定下来，进入主序星阶段。

根据爱因斯坦质能方程E=MC^2计算，核聚变损失的质量转化的能量是十分巨大的。1kg物质可以转化出9^16J（焦耳）能量，太阳每秒钟就有420万吨的质量转化为能量。由此，恒星就会源源不断地向太空辐射巨大能量，发出光和热。

因此，恒星的本质是通过核心核聚变维持稳定，持续不断发光发热的天体。

科学研究认为，氢核聚变的启动需要满足两个关键条件，即足够的质量产生的引力，能将核心至少压缩到 1000万K以上的温度 和10万个大气压以上，这是氢核聚变的阈值。经计算，要达到这种温度和压力条件，天体质量至少需要达到0.08倍太阳质量（简称≥0.08M☉），或约 80 倍木星质量（记为 80M_J）。只有质量≥0.08M☉（≥80M_J），核心氢核（质子-质子链反应）才可持续点燃，产生的辐射压与引力平衡，形成稳定的主序星（红矮星，光谱型为M型）。

当天体质量＜0.08M☉时，引力无法突破氢核聚变阈值，就无法形成一颗通过核聚变稳定发光发热的恒星。这种天体核心也会由于引力收缩而发热，发出必定的辐射，但很难发出可见光。对于此类无法成为真正恒星的天体，被称为失败的恒星，也叫“褐矮星”。有的褐矮星会经历短暂的 “氘核聚变”（氘核比氢核更容易聚变），但很快会耗尽冷却。

这个理论得到了越来越多的观测证据支持，如以下最小恒星案例：

1. OGLE-TR-122b：质量约0.082M☉，接近理论下限，是最早确认的“临界质量恒星”之一。这颗恒星位于银河系盘内，距离地球约1500光年，表面温度仅约2800K（太阳表面温度5778K），亮度仅为太阳的0.001倍，属于M6型红矮星。

2. EBLM J0555-57Ab：质量约0.081M☉，目前已知最接近理论下限的恒星之一。此恒星距离地球约600光年，半径仅为太阳的0.084倍（略大于木星），是一颗“超小型红矮星”，通过凌日法（行星遮挡恒星）发现。

3. 2MASS J0523-1403：质量约0.08M☉，是最接近理论阈值的恒星，距离地球仅约12光年，是离太阳系最近的红矮星之一，表面温度约2300K，属于M9型红矮星，肉眼完全不可见。

因此，能成为恒星的最小门槛就是质量达到太阳0.08倍的天体，这个结论不但得到了理论支持，也得到了实际观测的验证。

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