[05-01] 恒星的诞生地

爱因斯坦

恒星的大小各不相同，小型恒星质量只是太阳的十分之一，大型恒星则超过太阳质量的一百倍。质量为太阳百倍以上的恒星是不稳定的，它们将很快用完它们的核燃料；而如果恒星的质量小于太阳十分之一，那么它们注定是“不够格”的——它们的温度还没有上升至足以引发核聚变。我们称它们为“棕矮星”。棕矮星只能靠引力收缩来产生热量，所以将慢慢冷却并走向死亡。

大部分开始燃烧的恒星都由中心的氢聚变成氦的热核反应来提供能量，它们将平静地度过一生中的大部分时间。它们寿命的长短取决于其自身的质量。虽然质量大的恒星内部有更多的燃料，但是它内部的温度和压力也相应更高，这使核聚变反应的强度也成倍增大。这导致质量大的恒星寿命反而要短于质量小的恒星。我们五十亿岁的太阳刚好度过了一生中一半的岁月，它的核燃料还够它维持剩下五十亿年的平静日子。

图中的小星是银河系中最小的恒星之一。它的质量只有太阳的十分之一，亮度不足满月的八倍。(HST)


位于天兔座的棕矮星Gliese229B，它是图中的红巨星的伴星，距地球约十九光年。(HST)

猎户座一等星，可以看到它的外层大气。这是一颗很大的恒星，其直径超过木星轨道直径。(HST)

这是鲸鱼座的薴藁增二和它的伴星。左侧的薴藁增二是一颗巨大的红巨星。(HST)

天狼星424是一对双星。其中的B星是一颗棕矮星。(HST)

位于金牛座的昴星团(M45)，肉眼可见。年龄约为五千万年，共有三百至五百颗恒星。

燃料终归是有限的，恒星中心的氢终将被消耗殆尽。氢快用完时，恒星的中心将并形成一个氦核。此时恒星的辐射压将抵挡不了它本身的引力，外层的物质开始向中心聚集，而收缩时产生的热又使氦核外尚未燃烧的氢达到核反应所需的温度。于是恒星在其氦核的周围形成了一个氢燃烧的“壳”，它推动着外层急剧膨胀，将恒星变成一颗“红巨星”。红巨星的体积比原来要大一百多倍。体积的膨胀导致恒星表面温度下降，但由于发光表面积同时剧增，其总能量输出和光亮度仍大幅增加。当我们的太阳处在这一阶段时，它的能量输出将增强一千倍，而它膨胀的外壳将越过水星轨道，将水星汽化。

爱因斯坦

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