宇宙中 几乎所有物体都有质量 ，从原子和亚原子粒子（例如 大型强子对撞机 研究的粒子）到 巨大的星系团 。迄今为止，科学家们所知道的唯一没有质量的物质是 光子 和胶子（ 光子的质量是一个相对复杂的概念 ）。 那么，天文学家如何确定宇宙中物体的质量呢？情况很复杂。
星星与质量
假设一颗 典型的恒星 质量相当大，通常比一颗典型的行星大得多。为什么要关心它的质量？了解这些信息很重要，因为 它揭示了恒星演化的过去现在和未来 。
天文学家使用哈勃太空望远镜发现了九颗质量超过太阳质量 100 倍的巨星。它们位于附近大麦哲伦星云的 R136 星团中。在计算恒星寿命时，质量是一个重要特征。
天文学家可以使用几种间接方法来确定恒星质量。一种称为引力透镜的方法可以测量因附近物体的引力而弯曲的光路。尽管弯曲量很小，但仔细测量可以揭示进行牵引的物体的引力质量。
典型的恒星质量测量
天文学家直到21世纪才应用引力透镜来测量恒星质量。在此之前，他们必须依赖于绕共同质心运行的恒星（即所谓的双星）的测量。天文学家很容易测量 双星 （绕共同重心运行的两颗恒星） 的质量 。 事实上，多星系统提供了如何计算其质量的教科书示例。 首先，他们测量系统中所有恒星的轨道。他们还对恒星的轨道速度进行计时，然后确定一颗特定恒星经过一个轨道需要多长时间。这就是所谓的「轨道周期」。
计算质量
一旦知道了所有这些信息，天文学家接下来就会进行一些计算以确定恒星的质量。他们可以使用方程 V轨道= SQRT(GM/R)，其中SQRT是「平方根」a，G是重力，M是质量，R是物体的半径。这是一个代数问题，通过重新排列方程来求解M来梳理出质量。
因此，天文学家无需接触恒星，就可以利用数学和已知的物理定律来计算出其质量。然而，但不可能对每一个明星都做到这一点。其他测量可以帮助他们计算出非双星或多星系统中恒星的质量。例如，他们可以使用亮度和温度。不同光度和温度的恒星的质量差异很大。当这些信息绘制在图表上时，表明恒星可以按温度和光度排列。
真正大质量的恒星是宇宙中最热的恒星之一。质量较小的恒星，例如太阳，比它们的巨型恒星要冷。恒星温度、颜色和亮度的图表称为赫罗图，根据定义，它还显示恒星的质量，具体取决于它在图表上的位置。如果它位于一条称为主序带的长而蜿蜒的曲线上，那么天文学家就知道它的质量既不会很大也不会很小。质量最大和质量最小的恒星落在主序之外。
恒星演化
天文学家对恒星的诞生、生存和死亡有着很好的了解。这种生与死的顺序被称为「恒星演化」。恒星如何演化的最大预测因素是它诞生时的质量，即它的「初始质量」。低质量恒星通常比大质量恒星温度更低、更暗。因此，只需查看恒星的颜色、温度以及它在赫罗图上的「位置」，天文学家就可以很好地了解恒星的质量。通过比较已知质量的相似恒星，天文学家可以很好地了解给定恒星的质量，即使它不是双星。
当然，恒星的质量不会终生保持不变。随着年龄的增长，他们会失去它。他们逐渐燃烧，并最终在生命的尽头经历巨大的质量损失。如果它们是像太阳一样的恒星， 通常 它们会轻轻地将其吹走并形成行星状星云。如果它们的质量比太阳大得多，它们就会在超新星事件中死亡，核心崩溃，然后在灾难性爆炸中向外扩张。这会将他们的大部分材料炸到太空。
通过观察像太阳一样死亡或在超新星中死亡的恒星类型，天文学家可以推断出其他恒星的状态，比如质量，具有相似质量的恒星如何演化和死亡，因此他们可以根据对颜色、温度和其他有助于了解其质量的方面的观察做出一些相当好的预测。
观察星星不仅仅是收集数据。天文学家获得的信息被组织成非常精确的模型，帮助他们准确预测银河系和整个宇宙中的恒星在诞生、衰老和死亡时会做什么，所有这些都是基于它们的质量。
