天狼星A和B，雙星係統中的一顆普通（類似於(yu) 太陽）恒星和一顆白矮星

　　新浪科技訊 北京時間10月30日消息，據國外媒體(ti) 報道，當我們(men) 研究宇宙中的天體(ti) 時，它們(men) 通常分為(wei) 兩(liang) 類：

　　1、自發光天體(ti) ，比如恒星，它們(men) 可以自己產(chan) 生光；

　　2、非自發光天體(ti) ，需要外部能源才能讓自己被看見。

　　後一種類別包括行星、衛星、塵埃和雲(yun) 氣等，它們(men) 發出的光，要麽(me) 是反射其他光源，要麽(me) 是吸收了外部能源後再發出光亮。

　　但是，自發光天體(ti) 就一定是星嗎？令人驚訝的是，不僅(jin) 很多自發光天體(ti) 並不一定是星，而且很多名字裏帶“星”的自發光天體(ti) 其實也不是真正的星。褐矮星、白矮星甚至中子星都不是星，而紅矮星、黃矮星（比如我們(men) 的太陽）以及所有巨型恒星則確確實實是星。造成這種不同之處的原因是這樣的。

各種大小、顏色和質量的恒星（包括許多明亮的藍色恒星），其質量是太陽的數十倍甚至數百倍。

　　在我們(men) 日常生活的交談中，我們(men) 大多數人都習(xi) 慣性地認為(wei) 看得見的就是星星，認為(wei) 它就是一個(ge) 巨大的物質球，可以自己發光，可以向宇宙輻射能量。從(cong) 某種意義(yi) 上來說，這沒毛病：所有恒星也確實是這樣的。它們(men) 確實是一大塊物質，在重力作用下達到流體(ti) 靜力平衡。它們(men) 的內(nei) 部發生著一係列物理過程，將能量向外傳(chuan) 遞到表麵。然後從(cong) 它們(men) 的邊界，即恒星的光球層，一部分能量落在可見光的範圍內(nei) ，進而輻射到宇宙中。

　　所有這些都適用於(yu) 恒星，但同時也適用於(yu) 其他天體(ti) ，其中有一些根本不是恒星。在天文學家眼裏，想要成為(wei) 一顆新星，需要跨越一個(ge) 更為(wei) 嚴(yan) 格的門檻：內(nei) 部核心點燃核聚變反應。請注意，不是隨隨便便的核聚變，而是將氫聚變成氦的核聚變反應，或者將該反應的產(chan) 物繼續融合成更重元素的反應。做不到這一點，天文學家是不會(hui) 把一個(ge) 天體(ti) 視為(wei) 恒星的。

和太陽差不多質量的恒星演變過程

　　這聽起來似乎有點武斷，但請別急著下結論。這背後是有重要原因的：如果我們(men) 從(cong) 氣態星雲(yun) 講起的話，原因就會(hui) 顯而易見。在宇宙中，我們(men) 目前已知的恒星都起源於(yu) 氣態星雲(yun) 。氣態星雲(yun) 遍布整個(ge) 宇宙，主要由氫和氦、以及其它微量的較重元素組成。並且，如果氣態星雲(yun) 變得足夠冷或足夠大，或者內(nei) 部變得足夠的不穩定，它們(men) 就會(hui) 開始坍縮。

　　引力坍縮開始之時，有些區域的密度不可避免地會(hui) 高於(yu) 平均密度。與(yu) 其他區域相比，高密度區域會(hui) 對物質施加更大的吸引力，因而隨著時間的推移會(hui) 變得越來越密集。接下來發生的事情就是，不同區域爭(zheng) 相吸引盡可能多的物質。但是這種情況存在一個(ge) 問題：當氣態星雲(yun) 坍縮時，內(nei) 部的粒子會(hui) 碰撞加熱，從(cong) 而阻止氣態星雲(yun) 進一步坍縮。

鷹狀星雲(yun) 以持續不斷的恒星形成而聞名，其中包含大量的博克小球或暗星雲(yun)

　　唯一的出路就是這些正在坍縮中的氣態星雲(yun) 可以用某種方式把能量輻射出去：它們(men) 必須得自我冷卻。最有效的方式就是借助那些微量的較重元素，它們(men) 輻射能量的本事比氫或氦原子可大多了。隨著星雲(yun) 中的一些物質區域變得越來越熱，被加熱的氣體(ti) 不僅(jin) 開始輻射能量，還會(hui) 將能量困在內(nei) 部，導致內(nei) 部溫度急劇上升。

　　這種氣體(ti) 可能會(hui) 發光，但它不是恒星，至少現在還不是。不過，我們(men) 可以暫且把它當做原恒星雲(yun) ，因為(wei) 未來它有可能成為(wei) 一顆成熟的恒星。但是原恒星雲(yun) 要成為(wei) 一顆成熟的恒星，其內(nei) 部溫度還需要再升高，而也隻有當物質不斷被吸入高密度的區域時，溫度才會(hui) 繼續升高，從(cong) 而困住更多熱量。

　　當核心溫度超過100萬(wan) 開氏溫度時，最初的聚變反應登場了。

原恒星IM Lup周圍有一圈原行星盤，不僅(jin) 具有環形形狀，還具有趨向中心的螺旋特點

　　最先發生的事情是，氘（一個(ge) 質子和一個(ge) 中子組成的氫同位素）與(yu) 一個(ge) 自由質子融合，形成一個(ge) 氦-3核：具有兩(liang) 個(ge) 質子和一個(ge) 中子。過了這一關(guan) 之後，星雲(yun) 正式成為(wei) “原恒星”：繼續從(cong) 周圍分子雲(yun) 中積累質量的一大團物質，其核心由壓力支撐。該壓力來自正在發生的氘聚變反應，正好與(yu) 引力抵消。

　　在大多數情況下，在這團巨大的雲(yun) 氣中，會(hui) 有很多個(ge) 核心在拚命成長，為(wei) 自己吸引更多質量，並不斷遠離其他原恒星。在這場競爭(zheng) 中，有贏家也有輸家，因為(wei) 一些原恒星可以獲得足夠的質量以加熱到大約400萬(wan) 開氏溫度以上。這時候，它們(men) 就可以點燃鏈反應。為(wei) 我們(men) 的太陽提供能量的就是這種鏈反應：質子-質子鏈反應。如果過了這一關(guan) ，那麽(me) 恭喜你，成為(wei) 宇宙大贏家：有望成為(wei) 一顆真正的恒星。如果失敗了，那麽(me) 你仍會(hui) 停留在這個(ge) 隻能融合氘的“搖擺”狀態，然後成為(wei) 一顆褐矮星：一顆失敗的恒星。

Gliese 229是一顆紅矮星，周圍有一顆褐矮星Gliese 299b繞行

　　褐矮星的質量在13倍木星到80倍木星之間：大約是太陽質量的7.5%。雖然它們(men) 被叫做褐矮星，但它們(men) 並不是真正的恒星，因為(wei) 它們(men) 沒有達到臨(lin) 界闕值：無法經曆成為(wei) 一顆成熟恒星必需的聚變反應。如果一顆褐矮星與(yu) 另一顆褐矮星合並或和另一顆褐矮星共生獲得足夠的質量，然後成功跨越這道質量門檻的話，它可以晉級成為(wei) 一顆紅矮星：把氫融合成氦並成為(wei) 一顆真正的恒星。

　　這些真正的恒星的質量、顏色和亮度各不相同。質量在太陽的7.5%到40%左右之間的恒星，是紅矮星：它們(men) 會(hui) 把氫燃燒成氦，但也就僅(jin) 此而已；它們(men) 永遠無法達到更高溫度去做其他事情。質量在太陽的40%到800%之間的恒星會(hui) 最終演變成紅巨星，然後將氦融合成碳，直至燃料耗盡。質量更大的恒星會(hui) 演變成超巨星，並在生命盡頭爆發成為(wei) 超新星。

現代恒星分類係統——Morgan–Keenan光譜分類係統

　　所有燃燒氫、氦、碳或其他較重元素（最重不超過鐵元素）的恒星——不管它們(men) 是矮星大小、巨星大小還是超巨星大小——都是恒星。隻要它們(men) 能通過核聚變的能量釋放過程將較輕元素融合成較重元素，我們(men) 就可以說它們(men) 是恒星。有些恒星穩定，有些則會(hui) 有脈動和耀斑；有些是恒定的，有些則會(hui) 變化；有些是紅色的，有些卻是藍色的；有些光芒非常微弱，有些光芒則是太陽的數百萬(wan) 倍。

　　但這些都沒關(guan) 係；它們(men) 依然都是恒星。隻要這些天體(ti) 的核心內(nei) 有核聚變正在發生（氘燃燒除外），它們(men) 就是恒星。

　　但是，每一顆恒星的燃料都是有限的，根據愛因斯坦的著名方程式E = mc²，它們(men) 也隻能將有限的質量轉變為(wei) 能量。當聚變停止，並且核心收縮、溫度進一步升高，而不再有新的聚變發生時，恒星的一生就算到此結束了。等到這一天，唯一的問題就是，接下來會(hui) 發生什麽(me) 。

大質量恒星的一生

　　據我們(men) 所知，根據恒星的質量和情況，這時候會(hui) 有五種選擇：

　　1、紅矮星將完全由氦元素構成，整個(ge) （前）恒星會(hui) 收縮成白矮星，最終慢慢冷卻熄滅成黑矮星；

　　2、 和太陽差不多的恒星的外層氣體(ti) 殼會(hui) 被吹走，然後成為(wei) 行星狀星雲(yun) ，而恒星的核心收縮成碳氧白矮星，最後慢慢冷卻熄滅成黑矮星；

　　3、 更重的恒星注定爆炸成為(wei) 超新星，低質量的超新星會(hui) 在它們(men) 的核心產(chan) 生質量為(wei) 2.5倍到2.75倍太陽的中子星；

　　4、 高質量的超新星仍將會(hui) 爆炸，但它們(men) 的核心太大而無法再產(chan) 生中子星，而是會(hui) 產(chan) 生黑洞；

　　5、 或者，在極少數情況下，本將爆炸成為(wei) 超新星的超巨恒星的外層氣體(ti) 殼被偷走。這種情況下，失去外殼的恒星內(nei) 部會(hui) 產(chan) 生“奇特的”白矮星，比如氖白矮星或鎂白矮星。

　　不過，這些一般宿命——白矮星、中子星和黑洞，僅(jin) 代表了我們(men) 所知道的可能性。

在質量最大的中子星核心，單個(ge) 原子核可分解成誇克-膠子等離子體(ti)

　　當然，也會(hui) 有更多奇特的可能性發生。中子星可以和一顆巨星合並，從(cong) 而形成索恩-祖特闊夫天體(ti) 。一顆極超新星或潮汐力崩潰事件會(hui) 撕裂整顆超巨恒星，最終什麽(me) 都不剩。或許壓縮的物質還會(hui) 有進一步的退化形式——像奇特星、誇克星、先子星等等。我們(men) 隻是尚未發現和識別到它們(men) 而已。此外，所有白矮星都會(hui) 慢慢冷卻熄滅，先是發出紅光，然後是紅外光，最終在很久很久很久以後變成漆黑一片。

　　這些恒星殘骸的名字裏雖然也帶星，但它們(men) 其實根本不再是恒星。它們(men) 核心內(nei) 部一旦停止聚變反應，便隻是恒星殘骸：曾經恒星的遺留產(chan) 物。白矮星不是星，白矮星的最終宿命黑矮星也不是星。中子星不是星；黑洞也不是星。其他奇特的星，比如奇特星、誇克星或先子星，即便真的存在，它們(men) 也不是星。索恩-祖特闊夫天體(ti) 內(nei) 部如果繼續聚合較重元素的話，可以保留星身份；但隻要聚變反應停止，它就不再是星。

索恩-祖特闊夫天體(ti) 是一種假設存在的恒星，為(wei) 核心有中子星存在的紅巨星或紅超巨星

　　當你將所有這些信息放到一起時，我們(men) 可以清楚地區分哪些是恒星、哪些不是恒星。坍縮的核心由輻射支撐並繼續從(cong) 周圍分子雲(yun) 吸收雲(yun) 氣的，那是原恒星，但不是真正的恒星。核心內(nei) 部隻融合氘而再無其他的，那是褐矮星（即進化失敗的恒星），但也不是真正的恒星。隻有核心內(nei) 部成功地在400萬(wan) 開氏溫度或以上，把氫融合成氦、或把氦（或更重元素）融合成其他更重元素的，才可以被授予“恒星”身份。

　　然而，核心內(nei) 的核聚變反應一旦停止，你就不再是一顆恒星。任何種類的恒星殘骸——白矮星、中子星、黑矮星等等，都不是恒星，隻能說曾經輝煌過。這些殘骸也許會(hui) 在之後的數萬(wan) 億(yi) 年裏繼續發出光芒，閃耀的時間可能比孕育它們(men) 的真正恒星的壽命更長，但歸根結底，就算名字帶“星”，它們(men) 也已經不再是真正的星。雖然沒有聚變也仍然可以發光，但它們(men) 終究不再是恒星。

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