书城科普读物太空漫步
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第28章 黄金时代主序星

人们常说,太阳是离我们最近的恒星,恒星都是遥远的“太阳”,我们赖以生存的太阳只是极其平常的“普通一兵”而已。在天文学上,它们都被归成主序星。

在银河系的几千亿颗恒星中,90%左右的恒星都属于主序星。纵观恒星的一生,主序星是它们“年富力强”的“黄金时代”。在这个阶段,它们比较稳定,不但是在太空中的位置不会变化,而且其亮度也是稳定的。尽管主序星内部的热核反应十分猛烈,所耗损的氢也非常可观,但因为主序星上绝大部分的物质都是氢,所以在数以亿年计的时间内,可以高枕无忧。

由于当初形成恒星的“原云”有大有小,所以生成的恒星的质量也各不相同。对于那些质量小于太阳质量0.05倍的过分小的原云,它们所形成的恒星虽然也能光耀一时,但因为它们内部的温度与压力不能点燃氢,所以其核心内所进行的是诸如氘变锂、铍、硼等再继而生成氦那样的反应。虽然这些反应也能产生一些能量,使它们发出一定的光与热,但因为这类反应不是循环式的,原料也极为有限,所以不久就会“熄火”。这些恒星过不了几十万年,就会变成某些闪烁不停的变星,最后黯然退出宇宙这个“历史舞台”,消失在茫茫太空中。

猎户座中一个天体在短短7年中就有了

明显的变化,表示了原云的收缩

如果原云过大,尤其是那些质量比太阳大120倍的原云,它们所形成的恒星内部的温度与压力非常大,使得内部的核燃烧过分剧烈,星体本身也会因无法承受而土崩瓦解,它们同样也不会演化成像太阳那样的主序星。

目前天文学家确认,太空中所有恒星的质量都没有超越太阳质量0.07~120倍的范围。

恒星的质量越大,它们的表面温度就越高,所发出的能量也就越多,因而星光的颜色也就越蓝,如欧型星,它们的表面温度可达25000℃~40000℃,它们个个都是比太阳质量大好几十倍的“大个子”;那些只能发出红光的M型星,它的“体温”就只有2600℃~3600℃了;太阳属于G型星,其质量与温度都处于“比上不足,比下有余”的中间状态。

以前人们一度认为,恒星与一个不再有燃料添加的火炉一样,会从高温星慢慢变为低温星,如从O型星开始,先降温为B型星,再变成温度更低一些的A型星……当初人们以为,温度高的O型星、B型星、A型星一定是刚诞生不久、年龄不大的恒星,于是称它们为“早型星”;而那些温度低的K型星、M型星,一定是老态龙钟、年龄最老的恒星,所以称它们为“晚型星”;像太阳那样处于中间状态的F型星、G型星则理所当然地是“中型星”了。但后来发现,这完全是一种想当然的误解,早、中、晚并不是它们的年龄次序。恒星的类型如同人的“血型”一样,是终生不会改变的,它们完全取决于当初形成它们的原云的质量。原云越大,所形成的恒星温度越高,反之,形成的恒星温度越低。

更让人感到意外的是,恒星的质量越大,它的寿命反而越短。如一颗质量为太阳32倍的O型星,它发出的光与热是太阳的600万倍,所以它的寿命甚至不到100万年。而如太阳那样的恒星,它们能够“活”上100亿年是毫无问题的。那些质量只有太阳1/5的M型恒星,它们的理论寿命竟长达2000亿岁,与宇宙至今不过150亿年的历史相比,它们可以说是长生不老了。

从星数统计也可证明这一点:在离太阳1000秒差距的范围内,共有44340颗恒星,其中O型星只有区区10颗,B型星与A型星稍多些,但也只各有400多颗,这样说来早型星只占总数的2%左右;中型星的F型星、G型星分别为3500颗与6000颗,晚型星的K型星、M型星最多,分别是9000颗与25000颗,中型星与晚型星分别占的比例是20%与56.4%,由此可见,恒星质量越大寿命越短(故而星数越少)的理论是正确的。