恒星的形成与形成

恒星的一生

形成之后的太阳系就是以太阳为中心的星系了。不过，为了了解太阳，我们先要了解恒星，因为太阳就是一颗恒星。对于我们人类而言，恒星也许是最为熟悉的天体了。在晴朗的夜晚，我们仰望天穹时看到的星星绝大部分是恒星。为了能更方便地看，很早以前古人们就给这些星星定出了一些略带人为色彩的特性，例如方位和亮度。

所谓方位就是恒星在天空的位置，这也就是我们常听说的星座，中国古代把天上星星分成三垣二十八宿。现代通行的星座划分是欧洲人做的。他们将星星划分为大熊、小熊、天蝎等88个星座，使每颗星星都有了自己的名称与位置。

恒星的演变

我们不但给天上的星星标记了位置，还按他们亮度的大小规定了等级。例如1等星、2等星、3等星等，等级数越高，亮度越小，我们人的肉眼所能看见的星星的最低等是6等，而用光学望远镜能看到的最暗的星星是23等。

至于恒星这个“恒”字也来源于古人。古人看到天上的星星相互之间位置从来不变，就因此认为它们是静止不动的。静止不动可以用一个单字“恒”来表示，于是就用“恒星”来称呼这些静止不动的星星了。事实上并非如此，恒星不是静止不动的，相反，它们不但运动不已，而且运动得很快呢。只是由于它们离我们实在太遥远，因此虽然运动得快我们也看不出来。

恒星的英文就是“star”，它可以简单地解释成由内部能源产生辐射而发光的大质量球状天体，是具有自己发光、大质量、球状体三大主要特点的自然天体。恒星的形成过程就是前面太阳的形成过程，现在我们再来看看恒星形成之后的情形。恒星形成之后，其生命史的绝大部分都是稳定的，也就是像现在太阳这个样子，这被称为恒星的主星序阶段。

星等

在这个时期，恒星内部的发热靠的是氢的核聚变。恒星形成时，氢几乎占了其体积的全部。然而，纵使组成恒星的氢的数量极为巨大，它总有个限量，总有一天会烧光的，那时候恒星怎么办呢？

这时候，原来由氢核聚变形成的氦就会达到一定的温度，也就是能够使氦也发生核聚变的温度。当它达到一定的温度之后，就会再次发生核聚变，由氦核聚变形成更重的元素。这时恒星就会发出更强的光度，恒星内核的密度、温度和能量的产生会更多更大，整个恒星的体积也会增大。只是恒星的表面温度将降低，于是恒星表面的颜色就会变红，因此这个阶段的恒星被称为“红巨星”。

虽然氦的核聚变能在一时之间产生更大的热量，然而它所能产生的总能量较氢的核聚变要少得多，因此氦的消耗速度会非常快。这也就是说，当一颗恒星到了红巨星阶段时就意味着行将就木了。

当氦燃烧尽之后，恒星又会怎样呢？那时，氦核聚变所产生的新元素是碳和氧，当温度够高时，它们也会产生新的核聚变，变成更重的元素，例如氖和硅，而新的核聚变也会产生巨大的能量，只是其延续的时间会更短。这时候恒星的总质量会越来越小，有的质量消散逃入了太空，有的则变成能量消耗掉了。这样不断的核聚变过程可能一直持续到产生元素铁，只是到铁之后就不会有新的能量产生了，因 为铁即使有核聚变也不会产生能量，只能消耗能量。

恒星形成的阶段

恒星的内部结构

除了核聚变之外，这时恒星另一个显著的变化是，它们的体积将不断缩小，而密度将不断增大。这时恒星就会变成一颗“白矮星”。什么是白矮星呢？它们就是红巨星再老化后的形态。这时，由于一次次的核聚变，它可以产生的能量也越来越少了，亮度也越来越低了，体积更是越来越小，同时密度却不断增大。这主要是因为核聚变的“燃料”越来越少，然而恒星还保持着强大的引力，将恒星上的物质紧紧地往核心拖拉的结果。因此，白矮星主要的特点是虽然体积很小，却有着惊人的高密度。密度究竟有多高呢？这样说吧，如果将白矮星上的物质放到地球上的话，它的密度将达到1015克每立方厘米，也就是说每立方厘米约10亿吨。然而即使到了这里，白矮星的引力还不会停止，这就使得它进一步塌缩，体积变得越来越小，密度变得越来越大，以后它又可能成为一颗中子星，它的密度就更是大得让人不可思议了！

然而以后呢？可以想象，恒星还会进一步地塌缩下去，这几乎是个无限的过程，与这个过程相伴的自然是恒星的体积越来越小而密度越来越大，我们又可以想象，到了一定的程度之后，这颗恒星的体积将“消失”，而它的密度将变得无限大，按天文学的说法，它将成为一个点，即“史瓦西奇点”，用另一个我们更熟悉的名字来说，就是黑洞。

黑洞除了体积无限小而密度无限大之外，另一个特点是引力也无限大，因此即使光线经过它时也会被它照单全收，无法逃逸。因此它看起来就是一个完全不能发出任何光线的黑洞，这也是黑洞名字的起源。黑洞可以说就是恒星的最终结局了。不过并非所有的恒星都能达到或直接达到黑洞的境界，主要是一些质量相对较小的恒星能够如此。至于那些质量较大的恒星则有可能成为超新星。

什么是超新星呢？就是当一颗恒星（常常是质量比较大的恒星）的核聚变进行到前面提到过的一定层次时，不是继续核聚变下去，而是会突然来个大爆发，将星内的物质向太空抛散，这时，它的亮度会突然增强上千万倍甚至上亿倍，这也是整个恒星世界中最剧烈的大爆发。这样的结果是，我们地球人突然有一天在天上看到一颗过去从来没有过的新的星星，它的亮度之大甚至白天也能看到，这就是超新星了。

超新星之后恒星的命运有两者：或者通过爆发甩掉一部分质量之后，其核心部分再变成白矮星，就像质量较小的恒星一样；或者干脆整个儿爆发掉了，成为茫茫宇宙中一片明亮的恒星遗迹，最后消失。

超新星的爆发是一种罕见的天文奇观。