恒 星 世 界(1 / 3)

恒 星 世 界

太陽是普通恒星

太陽是太陽係的中心天體,它的質量占了太陽係總質量的99%以上,它的半徑是地球半徑的109倍,體積是地球的130萬倍。太陽,真是個龐然大物!但是在天文學家眼裏,它隻是億萬顆恒星中的普通一員,它並不是宇宙的中心。人們一定會問:滿天星星,為什麼都沒有太陽大,又沒有太陽亮呢?

道理很簡單,太陽之所以顯得大,是因為離我們近;星星顯得小,是因為離我們遠。太陽距地球約為15億千米,光線以每秒30萬千米的速度從太陽“跑”到地球,要8分鍾,也算夠遠的了;然而比起別的恒星來,這樣的距離,恐怕要算“近在咫尺”了。除太陽之外,距離我們最近的恒星——半人馬座α星,又叫比鄰星,是太陽的近鄰,它的光線要射到地球上來,不是以分、小時計,也不是以日、月計,而是要以年來計。比鄰星的光傳到地球要經過43年。天文學上把光線在一年中走過的距離作為比天文單位更大一級的距離單位,稱為光年。因此,比鄰星與地球的距離是43光年。至於說到別的恒星,一般都要以幾十、幾百以至成千上萬光年計算,真可以說是無窮之遠了。這樣遠的距離,即使恒星的體積比太陽再大千百萬倍,我們看到的也隻能是星星點點了!

所有的恒星和太陽一樣,都是熾熱發光的“火球”,看上去有的亮一些,有的暗一些。地球上人們所感覺到的天體亮暗程度,叫做亮度。亮度在天文學上是用視星等來計算的。人們肉眼見到的星,最亮的大體上是1等星,最暗的是6等星。每差5個星等,亮度就相差100倍。太陽的視星等為-267等,天狼星的視星等是-16等,天狼星與太陽相比,視星等相差約25等,相當於太陽比天狼星亮100億倍。人們肉眼所能看到的星星,隻有6000多顆,而目前世界上強大的天文望遠鏡,用照相的方法,可以發現暗到23等的星,觀測到的恒星總數已經在100億顆以上。整個銀河係,足有1500億顆恒星。恒星的視星等的大小與它們距我們的遠近有關,而衡量恒星本身的真實亮度的標準就是它的發光強度,叫做光度,天文學上用“絕對星等”表示。絕對星等就是將恒星都移到距我們10個秒差距的地方的視星等。

光亮和亮度是兩個不同的概念。由於距離上的巨大差別,光度很大的恒星,未必很亮;看上去很亮的星,未必光度很大。織女星看起來是一顆數得著的亮星,其亮度隻有太陽的五百億分之一,然而它的光度,卻是太陽的48倍。天狼星是夜空最亮的星,它的亮度是織女星的45倍,而它的光度隻是織女星的一半。原因很簡單,天狼星距地球近,隻有87光年,織女星卻有27光年。太陽的絕對星等是483等,這就是說,把太陽放到距地球10秒差距的地方,它就是一個不起眼的星點了。恒星世界中,光度差別是極其巨大的,有的大到太陽的幾十萬倍,有的則小到太陽的幾十萬分之一。恒星光度的大小,同它們的體積有關。天文學上把光度小的恒星叫矮星,光度大的叫巨星,光度特大的叫超巨星。

晴朗黑夜,仰望繁星,人們除了發現它們明暗不一之外,覺察不到它們還有什麼差別。然而,恒星除了明暗不同外,它們發出的光的顏色也不一樣,就是說它們的光譜型不一樣。恒星光譜研究,給了天文學家揭示宇宙奧秘的有力武器。

那麼光譜又是什麼呢?大家知道,太陽的普通白光,實際是多種顏色光線的混合物,如果使一束陽光通過一塊三棱鏡,白光就分解成各種顏色的彩帶了。這條彩帶,就是太陽的“光譜”。每個恒星都有自己的光譜。恒星攝譜儀就是研究恒星光譜的儀器。天文學家將恒星的光譜分成七個主要類型,分別以O、B、A、F、G、K、M字母表示,每個類型還劃分成10個次型。光譜分析可以幫助人們精確地確定恒星的顏色與溫度的關係,進而可測知恒星的溫度。

有的恒星以藍色光為主,呈藍色,稱為藍星;有的以紅色為主,呈紅色,稱為紅星。藍星表麵溫度很高,約為25000℃以上,藍白星和白星次之,黃白星、黃星和紅橙星又次之,紅星溫度最低,約為3000℃左右。還有一類主要輻射紅外線的紅外星,這類恒星表麵溫度比一般恒星低得多,隻有幾百攝氏度,可算是已知溫度最低的恒星。光譜型為O、B、A的三型稱為早型,這類恒星呈藍色和白色,表麵溫度為25000~10000℃;F和G型稱為中型,這類恒星大致為黃色,表麵溫度為8000~6000℃;K和M型是晚型,基本呈紅色,表麵溫度隻有4000~3000℃。太陽的光譜型是G2型,是顆中型星。

恒星不恒

恒星,顧名思義,就是恒定不動或永恒不變的星。的確,從表麵上看,恒星在天空中的位置似乎是固定不變的。古代人看到織女星旁有幾顆小星構成梭子的形狀,就起名叫梭子星;又看到牛郎星和附近的兩顆星樣子像個扁擔,就起名叫扁擔星。古時候的梭子星和扁擔星,今天看來仍然像梭子和扁擔。難道這些恒星在天空中真的一動不動嗎?不,絕不是這樣。所有的恒星和我們的太陽一樣,都處在永恒的運動變化之中,但由於恒星太遠,它們的運動變化肉眼難以覺察。打個比方,鳥兒在眼前飛過,一閃即逝;而飛機速度比鳥快得多,我們卻感到它飛得很慢;月亮運動速度又遠比飛機快,然而明月當頭時,我們卻常常感到它靜止不動。

盡管人眼難以察覺恒星的位移,但聰明的人類發明的天文儀器卻可以精確地測出天體在空中的位置變化。根據天文儀器的觀測和計算,我們今天看到的北鬥七星,大約在10萬年前,鬥柄要比現在長得多,鬥也不像個鬥,倒像個鏟子。10萬年以後,鬥柄會變得十分彎曲,梯形的鬥會變得像個扁平的“勺”。可見恒星在運動,恒星位置並不固定。恒星不恒,除了位置的變化以外,還有亮度的變化和自身生老病死的變化。