最も質量の大きい星のリスト

大質量星は稀であるため、天文学者はそれらを見つけるために地球から非常に遠くまで探さなければなりません。リストされている星はすべて数千光年も離れているため、その光は特に弱く、測定が困難です。遠くにあることに加えて、このような極めて質量の大きな星の多くは、非常に強力な恒星風によって生成された流出ガスの雲に囲まれています。この流出ガスは星を覆い隠し、質量を計算するために必要な星の物理的特性を決定することを困難にしています。周囲のガスは、すでに取得が困難な恒星の温度と明るさの測定を妨げ、内部の化学組成と構造を推定する問題を著しく複雑にしています。^{[ a ]}

雲が視界を遮り、距離も非常に遠いため、その星が単一の超大質量天体なのか、それとも多重星系なのかを判断するのは困難です。以下に挙げた「星」の多くは、実際には望遠鏡では区別できないほど接近して公転する2つ以上の伴星である可能性があり、それぞれの星はそれ自体は質量が大きいかもしれませんが、必ずしもこのリストに載るほど、あるいはリストの上位に載るほど「超大質量」であるとは限りません。もちろん、他の組み合わせも考えられます。例えば、超大質量星と1つ以上の小さな伴星、あるいは複数の巨星などです。しかし、周囲の雲の内部をはっきりと見ることができないため、地球から見える明るい点状の光を実際に発している天体がどのようなものかを知ることは困難です。

よりグローバルな視点で見ると、恒星集団の統計は、質量の上限が太陽質量の120倍の範囲にあることを示しているようで、^{[ 1 ]}この範囲を超える質量の推定値は疑わしい。

食連星は、質量が一定の信頼性をもって推定されている唯一の恒星です。ただし、以下の表に記載されている質量のほとんどは間接的な方法で推定されたものであり、食連星系を用いて決定された質量はごくわずかであることに注意してください。

最も信頼できる質量リストの中には、食連星NGC 3603-A1、WR 21a、WR 20aの質量があります。これら3つの質量はすべて軌道測定から得られました。^{[ b ]}これには、視線速度と光度曲線の測定が含まれます。視線速度は傾斜角に応じて質量の最小値しか与えませんが、食連星の光度曲線は、軌道が私たちの視線に対してどれだけ傾いているかという不足している情報を提供します。

かつては、現在よりも質量が大きかった恒星もあるかもしれない。多くの大型恒星は、おそらく数十太陽質量にも及ぶほどの質量の損失を被ったと考えられる。失われた質量は、高温の光球によって星間空間に吹き飛ばされる超高速の風である超風によって放出されたと予想されている。この過程により、恒星の周囲に拡大した外層が形成され、それが近傍の星間物質と相互作用し、隣接する空間領域に水素やヘリウムよりも重い元素が注入される。^{[ c ]}

リストに載っていたかもしれないが、もはや恒星として存在していない、あるいは超新星の偽物である恒星も存在する（あるいは存在していた）。今日では、それらの残骸しか見ることができない。^{[ d ]}これらの破壊的な現象を引き起こした前駆星の質量は、爆発の種類と放出されたエネルギーから推定できるが、それらの質量はここには記載されていない。

このリストは「生きている」恒星、つまり地球上の観測者から活動的な恒星として観測されている恒星のみを対象としています。つまり、内部で核融合反応を起こし、熱と光を発生させている恒星です。つまり、現在地球に届いている恒星の画像は、現在受信されている光が放出された時点（遠い過去）から、恒星が内部で新たなエネルギーを生成していることを示しています。このリストには、白色矮星（かつて恒星だったが現在は「死んでいる」と観測され、残留熱を放射している恒星）と ブラックホール（爆発した恒星の残骸で、重力によって崩壊したもの）は明確に除外されています。ただし、ブラックホールを取り巻く降着円盤は、落下する物質によって放射される熱や光を、恒星の残骸（現在はブラックホール内部）の外側で発生させる可能性があります（下記の§ブラックホールを参照）。

恒星の質量には、関連する2つの理論的な限界値が存在する。それは、降着質量限界とエディントン質量限界である。

• 降着限界は星形成と関連している。原始星に約120太陽質量_の物質が降着すると、その合計質量は十分に高温になり、それ以上の物質の流入を熱で押し流してしまう。つまり、原始星は、すでに集めた物質を蒸発させる速度と、新たに集めた物質を集める速度が同じになる温度に達するのである。
• エディントン限界は、既に形成された恒星の核からの光圧に基づいています。質量が約150太陽_質量を超えると、種族Iの恒星の核から放射される光の強度が、外向きに働く光圧が内向きに働く重力を上回るほどになり、恒星の表面物質は宇宙空間に自由に漂い出ていきます。種族IIと種族IIIの恒星は、組成が異なるため透明度が高く、それぞれ質量限界がより高い、あるいははるかに高いという特徴があります。

集積限界

天文学者たちは、原始星が120太陽質量を超える大きさに成長すると_、何か劇的なことが起こるはずだと長年仮説を立ててきた。^{[ 2 ]}非常に初期の種族III星では限界が拡大される可能性があり、正確な値は不明だが、 150～200太陽質量を超える星がまだ存在するならば、_現在の恒星進化の理論に挑戦することになるだろう。

現在、銀河系内で最も密度の高い星団として知られるアーチ星団を研究した結果、天文学者たちは、その星団内のどの星も約150太陽質量_を超えていないことを確認した。

この限界を超える稀な超大質量星（例えばR136星団）は、次のような例外的な出来事が起こったと仮定することで説明できるかもしれない。若い不安定な多重星系で近接軌道にある大質量星のペアは、まれに、衝突を可能にするような異常な状況が揃ったときに衝突して合体するに違いない。^{[ 3 ]}