爱丁顿光度

设想一个天体亮到自身的光开始把正要落到它身上的气体吹散。别忘了，光携带着一记微小的推力（辐射压力）。对大多数东西而言这推力可以忽略，但一个靠下落气体进食、炽烈发光的天体，可以亮到使它光线向外的一推恰好与它引力向内的一拉相抵。这两者恰好抵消时的亮度，就是爱丁顿光度——它是一个给定质量的天体在仍能吸积的前提下能有多亮的天然速度上限。

这场平衡发生在向内拉气体的引力与向外推气体的辐射压力之间，而两者都以可预测的方式变化：引力随天体质量增长，光的推力则取决于它的光度。令两者相等便得到一条简单规则——最大光度正比于质量。每一个太阳质量对应的爱丁顿光度，约为太阳自身亮度的三万倍。一旦越过它，辐射就会驱动一股强劲的外流，掐断燃料供应，限制天体生长的速度。

这道极限在每一个尺度上塑造着宇宙。它给黑洞进食的速度封顶，从而限制了超大质量黑洞在早期宇宙中能多快地长大——这是个实实在在的难题，因为我们在宇宙还很年轻时就看到了十亿个太阳质量的黑洞。它解释了为什么最亮的恒星会以猛烈的星风抛掉质量，也解释了为什么X射线双星和类星体很少长时间超过它们的爱丁顿亮度。一个诚实的提醒：如果几何条件允许辐射从侧向逃逸、而气体仍从别处持续落入，真实系统可以短暂地超过这道极限（即「超爱丁顿」吸积）。