拥抱群星8、恒星奇观(1)

原标题:拥抱群星8、恒星奇观(1)
〔1〕多彩恒星
每天都出现肉眼能见的星星 , 除了七曜之外 , 基本上就是恒星了 。 恒星 , 就是远方的太阳 。
恒星看起来都是一个个光点 , 但体积相差悬殊 。 一些红巨星体积可以是太阳的10亿倍 , 一些白矮星可以比地球小 , 而中子星则半径只有10千米左右 。 然而 , 恒星的质量却相差很小 , 最大的恒星也只是太阳的百十来倍 , 最小的恒星也有太阳的几十分之一 。
科学家可以通过恒星的颜色推断恒星的温度 , 蓝白星约25000~40000K , 白星稍低 , 红橙星约两三千K , 而红外星则只有不到2000K甚至几百K 。
恒星并非恒定不动 , 只是太远 , 短期内看不到运动而已 。 据说 , 北斗星经过10万年 , 这个勺子要换个方向 , 见下图 。

拥抱群星8、恒星奇观(1)
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拥抱群星8、恒星奇观(1)】恒星不仅会运动 , 还会变化 , 比如有些恒星亮度会变化 , 被称为变星;有些会突然变得很亮 , 就像新出现的星星 , 被称作新星;有些会爆发 , 亮度一下子陡增上千万倍 , 甚至上亿倍 , 称作超新星 。 公元1054年 , 我国宋朝曾记录了一颗位于金牛座的超新星爆发 , 白天都能看到 , 23天才慢慢暗淡下去;现在看去 , 可以看到著名的蟹状星云 。
总结一下 , 恒星多姿多彩 , 体积相差悬殊、质量相差不大 , 不仅会运动 , 还会变化 。
〔2〕恒星诞生
恒星怎么来的?
宇宙空间存在大量的“云” , 它们主要由氢构成 。 在引力作用下 , 聚集在一起 。 当密集到足够的时候 , 温度升高到大约700万K , 氢就可以在这里发生核聚变 , 同时发光发热 。 一颗恒星就此诞生 。
恒星的氢聚变不会跟氢弹那样 , 一下子就炸掉 。 聚变释放能量导致恒星膨胀 , 而引力又让它收缩 , 最终达到动态平衡 , 平衡的时间跟恒星的质量有关 。 太阳已经烧了50亿年 , 估计还要再烧50亿年 。
如果太阳氢核聚变结束了 , 就没有往外推的力去抗衡万有引力 , 太阳就开始坍缩 。 随着坍缩的进行 , 温度急剧上升 , 引发新的核反应 , 这时造成的外推力可以将恒星增大很多倍 , 而且还更红 , 这就是红巨星 。 猎户座左上角那颗、冬季大三角右上角那颗 , 也就是参宿四 , 就是红巨星——恒星的老年 。
〔3〕赫罗图和主序
丹麦天文学家赫茨普龙和美国天文学家罗素各自独立发现 , 绝大多数恒星处在光度为纵坐标和温度为横坐标的一张图的斜带上 , 这条带被称为主星序 , 位于其中的恒星称为主序星 。 如图所示 。

拥抱群星8、恒星奇观(1)
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质量大的恒星在右上角 , 质量小的在左下角 , 与太阳相当的在主星序上 。 质量大燃烧快 , 寿命小;质量小燃烧慢 , 寿命长 。
〔4〕恒星迟暮
恒星爆发之后 , 宿命各有不同 。 爆发后残留物质不超过1.4倍太阳质量 , 最终会变成白矮星 。 太阳可能会变成和地球差不多大小的白矮星 。 白矮星是个什么东西?
白矮星是引力把物质全挤压到一处 , 电子被挤出了原子 , 原子核挨在一起 , 电子之间相互排斥(电子简并力)才撑住了不在坍缩 。
如果恒星爆发后质量处于1.4~3倍太阳质量之间 , 引力将战胜电子简并力 , 最终电子和质子结合 , 形成中子 。 这样一个由中子组成的星星就叫中子星 。 中子星具有很强的磁场 , 其附近运动的带电粒子就会往中子星磁轴方向发出射电辐射 。 如果中子星自转轴与磁轴不在一个方向 , 辐射就会周期性地扫过宇宙空间 , 如果恰好扫过地球 , 我们就会收到脉冲信号 。 由于中子星转动很快(角动量守恒) , 所以观测到的脉冲星都是周期比较短的 , 比如第一颗发现的脉冲星的周期是1.337秒 。 地球如果转这么快会怎样?
如果恒星爆发后质量超过3倍太阳质量呢?下回分解!