濒临死亡的恒星

3.濒临死亡的恒星——红巨星

我们也许不会想到再过几十亿年，太阳会突然膨胀起来，变成一个大火球，离太阳最近的一些行星将被它吞没，表面的温度也可能高达1000℃以上，地球上所有的生命都将毁灭。这听上去或许很可怕，但是这实际上是一般恒星都要经历的晚年阶段，在天文学上这个阶段称为——红巨星阶段。之所以称它为“巨星”，是因为在这个时期它的体积巨大。一般在巨星阶段，恒星的体积将膨胀到十亿倍之多。称它为“红”巨星，是因为在这恒星迅速膨胀的同时，它的外表面离中心越来越远，所以温度将随之而降低，发出的光也就越来越偏红。不过，虽然温度降低了一些，可红巨星的体积是如此之大，它的光度也变得很大，极为明亮。肉眼看到的最亮的星中，许多都是红巨星。

红巨星

当一颗恒星濒临死亡的时候，它的内核收缩、外壳膨胀——燃烧壳层内部的氦核向内收缩并变热，而其外壳则向外膨胀并不断变冷，表面温度大大降低。这个过程仅仅持续了数十万年，此时的恒星就是在迅速膨胀中变为红巨星的。

红巨星一旦形成，就朝恒星的下一阶段——白矮星进发。当外部区域迅速膨胀时，氦核受反作用力却强烈向内收缩，被压缩的物质不断变热，最终内核温度将超过一亿度，点燃氦聚变，最后将在中心形成一颗白矮星。

被球状星云吸引的红巨星

当恒星中心区的氢消耗殆尽形成由氦构成的核球之后，氢聚变的热核反应就无法在中心区继续。这时引力重压没有辐射压来平衡，星体中心区就要被压缩，温度会急剧上升。中心氦核球温度升高后使紧贴它的那一层氢氦混合气体受热达到引发氢聚变的温度，热核反应重新开始。如此氦球逐渐增大，氢燃烧层也跟着向外扩展，使星体外层物质受热膨胀起来向红巨星或红超巨星转化。转化期间，氢燃烧层产生的能量可能比主序星时期还要多，但星体表面温度不仅不升高反而会下降。其原因在于：外层膨胀后受到的内聚引力减小，即使温度降低，其膨胀压力仍然可抗衡或超过引力，此时星体半径和表面积增大的程度超过产能率的增长，因此总光度虽可能增长，表面温度却会下降。质量高于4倍太阳质量的大恒星在氦核外重新引发氢聚变时，核外放出来的能量未明显增加，但半径却增大了好多倍，因此表面温度由几万开尔文降到三四千开尔文，成为红超巨星。质量低于4倍太阳质量的中小恒星进入红巨星阶段时表面温度下降，光度却急剧增加，这是因为它们外层膨胀所耗费的能量较少而产能较多。

当恒星到达红巨星阶段时，它要急剧地膨胀，一般半径可达5000万千米（太阳的半径为700万千米）。中心部分虽然经过多次的收缩，但抛射的物质很多，剩下的物质对它的结局至关重要。