愛丁頓光度

設想一個天體亮到自身的光開始把正要落到它身上的氣體吹散。別忘了，光攜帶著一記微小的推力（輻射壓力）。對大多數東西而言這推力可以忽略，但一個靠下落氣體進食、熾烈發光的天體，可以亮到使它光線向外的一推恰好與它重力向內的一拉相抵。這兩者恰好抵消時的亮度，就是愛丁頓光度——它是一個給定質量的天體在仍能吸積的前提下能有多亮的天然速度上限。

這場平衡發生在向內拉氣體的重力與向外推氣體的輻射壓力之間，而兩者都以可預測的方式變化：重力隨天體質量增長，光的推力則取決於它的光度。令兩者相等便得到一條簡單規則——最大光度正比於質量。每一個太陽質量對應的愛丁頓光度，約為太陽自身亮度的三萬倍。一旦越過它，輻射就會驅動一股強勁的外流，掐斷燃料供應，限制天體生長的速度。

這道極限在每一個尺度上塑造著宇宙。它給黑洞進食的速度封頂，從而限制了超大質量黑洞在早期宇宙中能多快地長大——這是個實實在在的難題，因為我們在宇宙還很年輕時就看到了十億個太陽質量的黑洞。它解釋了為什麼最亮的恒星會以猛烈的星風拋掉質量，也解釋了為什麼X射線雙星和類星體很少長時間超過它們的愛丁頓亮度。一個誠實的提醒：如果幾何條件允許輻射從側向逃逸、而氣體仍從別處持續落入，真實系統可以短暫地超過這道極限（即「超愛丁頓」吸積）。