恒星都是太阳

第一节　恒星都是太阳

一个100瓦的灯泡比一支蜡烛更亮，这谁都知道。但一支离你一米远的蜡烛和一盏一公里以外的100瓦灯泡哪个看起来更亮呢？恐怕谁都会认为蜡烛更亮，原因很简单，灯泡太远，看起来就不那么亮了。同样的道理，如果把我们的太阳放在更远的地方，看起来也会变暗，甚至只如一颗小星星那样——如果足够远的话。实际上，我们肉眼看得见的大多数星星，就是这样的一个个被放在很远地方的“太阳”。那么这些“太阳”离我们有多远，才使它们看起来如此之小呢？把太阳比作一个南瓜，地球是一米远处的一个豌豆，那么这些恒星中离我们最近的半人马星座比邻星就相当于30公里外的另一个南瓜！这位“邻居”离我们约有42万亿公里！

为了计算这种遥远的距离，天文学上引入了一个单位，叫光年，即每秒走30万公里的光线在一年内通过的距离，约相当于10万亿公里。这个单位太大，在地球上它毫无用处，谁也不会去说：从北大的未名湖到清华的荷塘距离是0.000000000001光年。但这个巨大的单位在天文学上来度量遥远天体之间的距离再合适不过了。比如刚才说的比邻星，我们可说它距地球为4.23光年，而不必说42万亿公里了。我们来看一些熟悉的星星离我们究竟有多远。

天狼星　　8.6光年

北极星　　46光年

牛郎星　　16.1光年

织女星　　24.5光年

参宿四（猎户座α）　　650光年

昂星团　　417光年

中国古代神话传说中的牛郎织女二星，相距14光年。不用说用当时的马拉大车，就是用今天的最快的宇宙飞船，牛郎织女也怕今生无缘相见了。

众多的恒星虽然都和太阳一样发光发热，但它们的光度和温度却相去甚远。小的如波江座O₂—C，半径只有太阳的一半不到，而光度只极太阳的百分之一；大的有猎户座α，即参宿四，半径是太阳的900倍，比太阳亮10万倍！为了计量和比较这些恒星的亮度，天文学家引入了星等和绝对星等的概念。

星等的概念早在古希腊就由天文学家西帕恰斯所提出，它将最亮的星称作一等星，次亮的称作二等星，依此类推。肉眼所见最暗的为六等星。在现在，天文学规定肉眼所见的最暗的为六等星，而比六等星亮100倍的为零等星。中间星等按等比划分，每降低一等，意味着要暗约2.15倍。下面我们来看几颗常见星的星等。

天狼星　　　　　－1.46等

牛郎星　　　　　0.77等

织女星　　　　　0.03等

北极星　　　　　2.0等

金星　　　　　　－4.4等

火星　　　　　　－2.9等

木星　　　　　　－2.4等

太阳　　　　　　－26.4等

天狼星是全天空中最亮的恒星，但相比于金星等行星，它要暗得多。

虽然星等能表明星星看起来有多亮，但由于恒星距我们远近差异很大，所以光通过星等仍不能直接比较恒星的亮度。我们假设将所有恒星均放在32.62光年处，这时，它们看起来的星等称作绝对星等。由于恒星被假设离我们同样远近，这时，通过它们的绝对星等就能直接比较出它们的亮度了。我们来看几颗常见星的绝对星等：

天狼星　　　　1.43等

牛郎星　　　　2.19等

织女星　　　　0.5等

太阳　　　　　4.83等

参宿四　　　　－6等

从以上数据中就可以看出恒星的真实亮度。和天空中那些较为明亮的恒星相比，太阳要暗得多。

所有恒星都和太阳一样，靠其内部的核反应来提供能量。这些核反应的过程大致可分为两类，一类称作质子——质子反应，另一种称作碳氮循环。这两种反应的实质都是氢聚变为氦，反应的净结果都是四个氢核合成一个氦核，并生成2个正电子、3个光子和2个中微子，由于质量、体积等差异，恒星的表面温度也各不相同。这从恒星的颜色可以看出来，太阳发黄光，表面温度约6000K；而巨大的参宿四发暗红色的光，表面温度低得多，只有4000K；发蓝光的星表面温度可达7000K。