恒星的“一生”
恒星是由熾熱氣體組成的,是能自己發光的球狀或類球狀天體。
古代的天文學家認為恒星在星空的位置是固定的,所以起名“恒星”,意思是“永恒不變的星”。可是我們今天知道它們在不停地高速運動著,比如太陽就帶著整個太陽係在繞銀河係的中心運動。
恒星誕生於太空中的星際塵埃(科學家形象地稱為“星雲”或者“星際雲”)。
恒星的“青年時代”是一生中最長的黃金階段——主星序階段,這一階段占據了它整個壽命的90%。
在這段時間,恒星以幾乎不變的恒定光度發光發熱,照亮周圍的宇宙空間。
在此以後,恒星將變得動蕩不安,變成一顆紅巨星;然後,紅巨星將在爆發中完成它的全部使命,把自己的大部分物質拋射回太空中,留下的殘骸,也許是白矮星,也許是中子星,甚至黑洞……
就這樣,恒星來之於星雲,又歸之於星雲,走完它輝煌的一生。
絢麗的繁星,將永遠是夜空中最美麗的一道景致。
其他特殊天體
紅巨星
當一顆恒星度過它漫長的青壯年期——主序星階段,步入老年期時,它將首先變為一顆紅巨星。
稱它為“巨星”,是因為它體積巨大。在巨星階段,恒星的體積將膨脹到十億倍之多。
稱它為“紅”巨星,是因為在這種恒星迅速膨脹的同時,它的外表麵離中心越來越遠,所以溫度將隨之而降低,發出的光越來越偏紅。
白矮星
白矮星是一種很特殊的天體,它體積小、亮度低,但質量大、密度極高。白矮星是一種晚期的恒星。根據現代恒星演化理論,白矮星是在紅巨星的中心形成的。當紅巨星的外部區域迅速膨脹時,氦核受反作用力卻強烈向內收縮,被壓縮的物質不斷變熱,最終內核溫度將超過一億度,最終形成一顆白矮星。
中子星
同白矮星一樣,中子星是處於演化後期的恒星,它也是在老年恒星的中心形成的,隻不過能夠形成中子星的恒星,其質量更大罷了。
在形成過程方麵,中子星同白矮星是非常類似的。當恒星外殼向外膨脹時,它的核受反作用力而收縮。核在巨大的壓力和由此產生的高溫下發生一係列複雜的物理變化,最後形成一顆中子星內核。而整個恒星將以一次極為壯觀的爆炸來了結自己的生命。這就是天文學中著名的“超新星爆發”。
恒星顏色揭秘
仰望燦爛的星空,你看到的絕大多數星星都像是一點點白光,似乎夜空閃爍的星星都發白光。其實,恒星的顏色五彩繽紛,比人類肉眼看到的多得多。
光譜透露了星光的秘密
對於地球我們可以研究它的成分,但是對於地球以外的天體呢?我們離不開地球,所以也就無從去研究它們的化學組成。1825年,一位法國哲學家孔德在他的實證哲學講義中說:“恒星的化學組成是人類絕對不能得到的知識。”後來,1860年,法國天文學家弗拉馬裏翁也說:“要想解決恒星世界上的溫度高低,我們是永遠得不到有關數據的。”然而他們的結論都下得太早了,這些不能解決的問題不但解決了,而且解決得很好。這都歸功於光學的成就,那就是光譜分析。光譜透露了太陽的秘密,同樣也透露了星光的秘密,此後不僅望遠鏡,還有分光儀也成了天文學家手中有力的武器。1868年法國的詹森和英國的羅克耶幾乎同時發現在太陽上有一條新的譜線,那就是氦,這是在地球以外發現的新元素,後來在地球上也找到了氦。當然科學家們利用分光儀在地球上到處搜索,又找尋到了更多的新元素。所以,利用光譜,人們可以在地球上研究恒星的組成。不僅如此,在打開了原子的大門以後,科學家們發現了光譜線形成的奧秘,並且還可以由光譜來測出恒星表麵的溫度等物理狀態。於是就興起了一個研究恒星光譜的高潮,並且把恒星按光譜分了類。