第六章

最熱的恒星

我們離太陽15億千米,夏天裏我們仍被它曬得酷熱難當。可見,太陽的溫度一定很高。有多高呢?其他恒星離我們更遙遠得多,但我們仍能看到它們在閃爍發光,它們的溫度又有多高呢?

恒星的溫度比較容易測量。在天文研究中,測量恒星的溫度中很重要的。例如,知道了某個恒星的溫度,再測出它的光度,就可以計算這顆恒星的大小(直徑)。

不同的恒星,其溫度也不相同。恒星之間溫度的差別不像體積的差別那樣懸殊。但是,恒星溫度的不同,已經為我們提供了一幅豐富多彩的景色。在夜空中,可以看到它們分別放射出各種顏色的光:白色、藍色、黃色、橙色、紅色。這是它們的溫度不同所造成的。

太陽表麵的溫度在6000K左右(K表示“井氏溫標”,和℃表示的“攝氏溫標”的關係是攝氏零下273°為開氏的0°。所以0℃就是273K,27℃就是300K,依此類推),也就是攝氏5000多度。鋼、生鐵、金的熔點(熔解時的溫度)都在1400℃以下,到了1500℃時,生鐵就被燒成白熱狀並且濺射火花;就連耐火磚到了2000℃左右也再不耐火了,而是熔解成了液態。了解了這些就能想象攝氏5000多度是多麼高的溫度了。

然而,在恒星世界裏,太陽的表麵溫度不是最高的,就連高也談不上,而是屬於較低的。所以,天文學家把它歸人“冷星”之列。

宇宙裏有許多星的表麵溫度比太陽高得多。它們被稱為“熱星”。例如,我們十分感興趣的織女星,表麵溫度有10000度左右。幸虧這位“織女”離我們很遠(27光年),否則,還沒等一睹它的“芳容”我們便已全部被它化為灰燼了,但它還不是最熱的星。在夜空中,能看到一些發出藍色光的星,這幾乎便是最熱的星了,它們的表麵溫度估計在50000度以上。

但是,根據測量結果知道,中子星的表麵溫度可高達1500萬度!這也許才是最熱的星。

上麵隻談了恒星的表麵溫度。恒星內部的溫度呢?比表麵溫度還要高得多。例如,太陽的溫度是越靠近中心就越高。在中心處,溫度約有1500萬度。根據理論計算,恒星在它演化的某些階段,中心的溫度可以達到幾億度。

太陽是不是最冷的星?還不是。太陽發出的光主要是黃色光。如果把太陽移到很遠的地方,我們將看到它是1顆黃色的星,所以天文學家把它叫做黃矮星。黃色恒星的表麵溫度在5000℃~6000℃之間。此外,我們還可以在夜空中看到一些發紅光的星。例如,著名的獵戶座a、大火星(心宿二)都是紅星。紅星的表麵溫度比黃星更低,在2600℃~4900℃之間,是更冷的星。

所以,仰觀夜空,從星星的顏色,便可以知道誰最熱,誰最冷。

各種顏色的星的表在溫度

光譜型顏色表麵溫度(℃)舉例O型藍星40000~25000B型籃白星25000~12000獵戶座β(參宿七)

室女座α(角宿一)A型白星11500~7700王琴座α(織女星)

大犬座α(天狼星)F型黃白星76000~6100小犬座α(南三河)G型黃星6000~5000太陽

禦夫座α(五車二)K型紅星4900~3700金牛座α(畢宿五)M型紅星3600~2600獵戶座α(參宿四)

從上麵的表可知,最冷的星是紅星。這個說法隻在可見光範圍內是正確的。還有沒有更冷的星了天文學家根據上表中的規律判斷:如果有,這種冷星發射的不再是可見光,而是紅外線。於是大家便從這個方向去尋找這種“紅外星”。美國威爾遜山天文台為此安裝了專門儀器。最近已發現了一些溫度極低的恒星。這些恒星的輻射果然多是在電磁波譜的紅外區。到目前為止,已測到1000開的低溫恒星。這是些什麼類型的恒星?為什麼它們的溫度這樣低?天文學家又在“跟蹤追擊”。這樣,又產生了天體物理學的新分支——紅外天文學。有許多天文台都在對這些問題進行研究。

運動最快的恒星

我們的祖先認為恒星是不動的,所以用“恒”(永恒不動的意思)這個宇來稱呼它們。

實際上,現在已經知道,宇宙中的每一顆恒星都在不停地運動,不僅如此,有的恒星的速度還大得使人驚愕不已。

既然如此,為什麼過去的天文學家又認為恒星不動呢?原因就是恒星離我們實在太遠了。在生活中,一輛汽車從旁邊飛馳而過,你就覺得它運動得很快。但如果你從很遠的地方看,就覺得它走得很慢了。飛機的速度比汽車大得多,但如果飛機飛得很高,你會覺得它飛得比汽車慢。