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第24章 恒星温度的最高限是多少

在我们能观测到的恒星中,99%以上都和太阳一样,属于主序星的一类。平时人们所说的恒星温度,一般指恒星的表面温度。

任何恒星都具有一种在其自身的引力作用下发生坍缩的倾向,当它坍缩时,它的内部会变得越来越热。可当它的内部温度越来越高时,就会发生一种膨胀的倾向。最后,当坍缩和膨胀达到平衡时,它便达到了某种固定的大小。

一颗恒星的质量越大,为了平衡这种坍缩所需要的内部温度就越大,因而它的表面温度也就越高。

太阳是一颗中等大小的恒星, 它的表面温度为6000℃。质量比它小的恒星,其表面温度也比它低,有一些恒星的表面温度只有2500℃左右。

质量比太阳大的恒星,其表面温度也比太阳高,可达10000℃~ 20000℃,甚至更高。在所有已知的恒星中,质量最大、温度最高、亮度最强的恒星,其稳定的表面温度至少可达50000℃,甚至可能更高。也许可以大胆地说,主序星的最高的稳定表面温度可以达到80000℃。

为什么不能再高呢? 质量再大的恒星,其表面温度会不会比这还要高呢?恐怕是不可能的。因为一颗普通的恒星,如果具有这样大的质量,以至它的表面温度竟高达80000℃以上,那么,这颗恒星内部的极高温度就会使它发生爆炸。在爆炸时,也许在瞬间会发出比这高得多的温度,然而当它爆炸之后,剩下来的将是一颗更小更冷的恒星。

但是,恒星的表面并不是温度最高的部分。热会从它的表面向外传播到该恒星周围的一层很薄的大气层中( 即它的“日冕”)。这里的热量从总量上说虽然不大,但是,由于这里的原子数量相比是很少很少的,以致每一个原子可能获得大量的热供应。又因为我们以每一个原子的热能作为测量温度的标准,所以日冕的温度可高达100 万℃。

此外, 恒星的内部温度要比其表面温度高得多,要使恒星的外层能够战胜巨大的向里拉的引力,就必须是这样。已经查明,太阳的中心温度大约是1500 万℃。

那些不属于主序星的天体,其温度有多大呢? 尤其是那些在20 世纪60 年代新发现的天体,其温度可达到多少度呢? 例如脉冲星的温度可达到多少度呢? 有些天文学家认为,脉冲星实际上就是非常致密的中子星,这种中子星的质量虽然和一颗普通恒星一样大,但它的直径只有十几千米。

这样的中子星的核心温度会不会超过60 亿度这个“最大值”呢?

此外还有类星体,有人认为类星 体可能是由数百万颗普通恒星坍 缩而成的,既然如此,这种类星体的核心温度又有多高呢?

所有这些问题,迄今为止还没有人能够回答。

在满天星斗的天空中,怎样去辨认恒星呢?为了便于认识星空,人们把星空分成许多区域,这些区域称为星座。每一星座可由其中亮星的特殊分布而辨认出来,我国古代将星空分为三垣和二十八宿。国际天文学联合会1928年又公布国际通用88个星座。