宇宙小课堂：********

恒星的一生（上）

恒星的诞生

大家好，这里是北京天文馆副研究员，首席编导刘茜的科学小课堂。今天我们来讲讲恒星。

恒星是宇宙中一种发光的星体。恒星的种类很多，它们的一生又实在非常漫长，所以我们要分两次，来讲讲恒星是怎么诞生，怎么度过一生，最后又是怎么死亡的。

我们最熟悉的恒星，就是太阳。太阳是一个巨大的气体球，因为气体的温度太高，所以会发光。其他的恒星也跟太阳一样，是由气体组成的。轻飘飘的气体，竟然能形成巨大的恒星，唯一的原因就是聚在一起的气体非常多，所以引力也非常大，让高温的气体不能自由地跑到宇宙空间中去，只能乖乖地组成恒星的身体。

太阳是一个气体球。Credit：NASA/SDO (AIA)

这么多的气体是从哪儿来的呢？是从弥漫在宇宙空间中，一些超级巨大的星云里来的。它们非常非常冷，所以不能像恒星那样发光，不过天文学家用特殊的望远镜可以看到它们。这些星云，本来是非常均匀地弥漫在空间中，而且特别稀薄，比起我们地球上用仪器抽的真空，还要稀薄！

不过在它们的内部，偶尔也还是有一些地方，因为种种原因，变得比其他地方稍微浓密一点点。不要小看这一点点，它产生了更多的引力，就能把周围的气体吸引过去，一点一点积少成多，最后就能凝聚成一个，比恒星还要大的团块。

猎户座大星云是离我们最近的一个正在形成恒星的气体云，它的质量是太阳的2000倍Credit：NASA, ESA, M. Robberto (Space Telescope Science Institute/ESA) and the Hubble Space Telescope Orion Treasury Project Team

这些刚凝聚好的团块还不能发光，它们只是比周围超级寒冷的星云，要温暖一点点而已。不过气体是支撑不住自身引力的，所以气体团块还会继续缩小，变得越来越浓密，同时温度也慢慢升高。这个过程非常非常的慢，一般要几十万年的时间，才能让气体团块的核心温度升高到一千七百多摄氏度。这个时候它还没有变成一颗恒星，但是已经开始向外辐射出能量了。天文学家把这种气体团叫做原恒星，原始的原。原恒星常常是成群出现在星云的内部，所以恒星诞生的时候也是成群结队的。在每一颗原恒星周围，常常还伴随着由尘埃和气体组成的好像盘子一样的结构，以后会从这个盘子里产生新的行星。盘子的外围包裹着一层厚厚的尘埃云，所以天文学家还是要使用特殊的望远镜才能看到它们。

猎户座大星云里的一些原恒星和原行星盘。credit：NASA, ESA, M. Robberto (Space Telescope Science Institute/ESA), the Hubble Space Telescope Orion Treasury Project Team and L. Ricci (ESO)

有一些原恒星的质量太小，没能超过太阳质量的8%，这样它们就失去了形成恒星的可能。太阳质量的8%是一个分水岭，它是恒星质量的及格线，最小最小的恒星也必须达到这个及格线才行。这种不能达到恒星及格线的恒星叫褐矮星，褐矮星会向周围散发能量，但它不是真正的恒星。

ESO/Sun image: SOHO/ESA

达到及格线的那些原恒星继续收缩，继续变热，吹开了周围尘埃云的包裹，发出的光开始能够被我们看到。

Credit：ESA/Hubble, NASA, Karl Stapelfeldt (GSFC), B. Stecklum and A. Choudhary (Thüringer Landessternwarte Tautenburg, Germany)

它们还需要再把温度升高一些，达到核反应的及格线，然后才能成为一颗真正的恒星，稳定地向外散发出光和热。环绕在它周围的行星系统，也是在这个时候从尘埃盘中诞生的。我们的太阳系在46亿年前就经历过这样的一个过程。

一颗正在诞生的恒星（艺术家绘制的概念图） Credit：ESO/L. Calçada

只要开始内部的核反应，我们就可以说，一颗恒星诞生啦。接下来，只要是核反应还在进行的时候，那就是恒星还活着的时候。只要核反应停止，我们就说，这颗恒星死掉了。

紫色的光点就是新诞生的恒星“宝宝”Credits X-ray: NASA/CXC/PSU/K. Getman et al.; IRL NASA/JPL-Caltech/CfA/J. Wang et al.

一颗恒星能活多久呢？答案是：由质量决定。实际上，恒星的几乎所有特征都是由质量决定的。大质量的恒星是急性子，它们形成得很快，非常明亮，发出高温的蓝色的光，飞快走完自己的一生，只活了几百万年就灰飞烟灭，所以我们现在能看到的特别明亮的蓝色星星，一定都是非常年轻的。

像太阳这样的中等质量的恒星不紧不慢，亮度一般般，发出黄色的光，太阳的寿命是100亿年，现在太阳已经50亿岁了，它在50亿年后也会面临死亡。质量更小的恒星是超级慢性子，温度很低，刚刚好够点燃核反应，一点都不浪费，这种小质量恒星只发出很暗的红光，非常细水长流，虽然质量小，却可以一直存活上万亿年，所以我们现在能看到的最老的星星，一定是红色的暗星。下一讲我们还会讲到，恒星最终的结局，也要由它们自身的质量决定。

关于恒星 由刘茜老师绘制

在银河系里，暗星多，亮星少。大概有90%的恒星比太阳小，它们占据了银河系的主流。不过这些星星数量虽然很多，每一颗发出的光却很少。银河系里最亮的那些恒星呢，质量最大可以达到太阳的100多倍，发出的光是太阳的几百万倍，但是数量太少，加起来能够贡献的光也不多。银河系的光线，主要还是由质量是太阳的十几二十倍的，这些亮星来贡献的。

现在我们人类所知道的，质量最大的恒星，可能是一颗叫R136a1的蓝色星星，它不在银河系里，位于距离我们16万光年的——大麦哲伦星云。这颗星星的质量，是太阳的三百多倍，发出的光是太阳的八百多万倍。不过它的寿命就非常短暂了，只有几十万年。

恒星们的大小比较ESO/M. Kornmesser;

好了宝贝儿，今天的科学家小课堂就到这儿了。关于恒星，如果你还有什么问题，就在留言里告诉我吧。如果你喜欢，请点击屏幕右上角的礼物盒，把恒星的知识，分享给你的小伙伴听吧。