什么是恒星？

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基本数据

恒星是一个巨大的气体球，主要由氢和氦组成，靠自身引力聚在一起。引力把气体向内挤压，使中心变得极热、极密，原子开始合并。

这种合并叫作核聚变：四个氢原子核一步步结合成一个氦原子核。在这个过程中，一小部分质量消失，转化为大量能量，正如爱因斯坦的E = mc²所描述的。

这些能量向外推，与引力的向内拉扯相平衡。只要恒星还有燃料，这两种力就维持着稳定的僵持，恒星便能发光数百万年乃至数十亿年。

太阳是我们唯一能近距离研究的恒星，而它其实相当普通。它是一颗G型黄白色主序星，年龄约46亿年，稳定期大约过了一半。

它的核心温度约1500万 °C（约1500万 K），可见表面约5500 °C。它每秒把约400万吨物质转化为能量。

许多恒星比太阳小得多、暗得多，也有少数大得多。事实上，银河系中大多数恒星是红矮星，暗到不用望远镜就看不见。

仔细观察夜空，你会发现恒星并不都是白色的。有的偏蓝，有的偏黄，有的呈橙色或红色。颜色就是一支温度计：越热的物体发出的光越蓝，越冷的越红，就像一块被加热的金属。

天文学家用字母O、B、A、F、G、K、M把恒星分成光谱型，从最热排到最冷。O型星呈蓝色，温度可超过约3万 K。M型星呈红色，温度约2000至3300 °C。太阳是G型星，处在中间。

英语学生常用一句口诀“Oh Be A Fine Girl/Guy, Kiss Me”来记住这个顺序。

一颗看起来很亮的恒星，可能真的很强大，也可能只是离得近。天文学家用两个概念区分它们。视星等是恒星从地球上看起来有多亮。绝对星等是把它放在约32.6光年的标准距离上时会有多亮。

星等的数值是反着来的：数字越小，恒星越亮。相差5个星等，亮度相差100倍。在暗夜地点肉眼能看到的最暗恒星约为6等，而天狼星的星等是−1.46。

这些距离太大，用千米表示很不方便。1光年是光在一年里走过的距离，约9.5万亿千米。当你看着一颗500光年外的恒星时，你看到的光是500年前离开它的。

恒星诞生于星云之中，那是寒冷的气体和尘埃云。一团致密的物质在引力作用下坍缩、升温，点燃核聚变。新生的恒星随后进入主序阶段，这是它聚变氢的漫长而平静的时期。太阳目前就处于这个阶段。

当类似太阳的恒星核心中的氢快要耗尽时，它的外层会膨胀、变冷，成为一颗红巨星。之后，它会把这些外层缓缓抛向太空，形成一个发光的壳层，叫作行星状星云。剩下的是一颗白矮星：一个大小与地球相当的炽热核心，在数十亿年里慢慢冷却。

诞生时质量超过太阳约8倍的恒星活得快、死得猛烈。在聚变出越来越重的元素之后，它们的核心会在不到一秒的时间里坍缩，整颗恒星以超新星的形式炸开。残留的核心成为中子星，一个城市大小、比原子核还致密的球体；对于质量最大的恒星，则会成为黑洞。

超新星把氧、钙和铁等元素撒向太空。这些原子后来成为新恒星、行星乃至人类的一部分。

恒星本身并不闪烁。闪烁来自地球大气，其中冷暖不一的气团每时每刻都在以略微不同的方式弯折星光。

因为恒星极其遥远，它们看起来只是微小的光点，所以这些细微的偏折会让它们跳动、变色。行星看起来则是小圆面，这种效应会被平均掉，所以行星通常发光更稳定。靠近地平线时闪烁最强，因为那里的光要穿过更厚的空气。

大犬座的天狼星是夜空中最亮的恒星。冬季傍晚，在猎户座腰带的左下方可以找到它。它距离约8.6光年。

参宿四位于猎户的肩部，发出明显的橙红色光芒。它是一颗红超巨星，一颗接近生命末期的大质量恒星，距离约550光年，预计在未来约10万年内的某个时候会以超新星形式爆炸。

天琴座的织女星是一颗耀眼的蓝白色恒星，北半球夏季傍晚高悬头顶，距离约25光年。

北极星并不特别亮，但当整个天空绕着它旋转时，它几乎固定在北天极上方。沿着北斗七星斗口末端的两颗星就能找到它。它距离约430光年。