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什麼樣的恆星被稱之為主序星?

當月朗星稀的夜晚仰望星空,我們會看到天空中分布著很多的小星星,感覺亮眼而且很漂亮。用天文解釋,這些小星星就是宇宙中那些發光發熱的恆星,而這些恆星在天空中看起來是雜亂無章的。但其實,這些恆星的分布並不是隨便的而是有一定的規律,基本上主要集中在幾個不同的區域。經過天文學家赫茨普龍(Hertzsprung)和羅素(Bertrand Russell)發現並提出赫羅圖(恆星的光譜類型與光度之關係圖),而在這個圖上的對角線在線的曲線就是主序帶,在這條線上的所有恆星都被稱之為主序星,就像是我們比較熟悉的太陽是一顆典型的主序星。

簡單的來說,一般我們所說的主序星,都是位於主星序的上面的恆星,主序星的定義是怎樣的?其實這些主序星的形成,是原恆星中心的溫度超過了一定的界限,其內部的氫核聚變成為了氦核,並且這個反應是持續不斷的。在這個過程中產生巨大的輻射能量,導致了恆星內部的壓力不斷的增強,等到這個壓力足以跟引力相抗衡的時候,恆星就會進入了一個比較穩定的狀態,從而達到了一種相對靜止平衡的狀態,這種狀態下的恆星就是被稱之為主恆星。這種原恆星跟主序星之間是存在著區別的,主要分別就是恆星的內部是否發生了一種持續的熱核反應。

而當我們所看到的主序星,內部的核心反應發生燃燒完之後,那麼這個主序星,也就是時候離開主序星的階段,然後進入下一個階段,是我們比較熟悉的紅巨星,開始了氦的燃燒。當氦燃燒到了一定的程度,這個紅巨星就會發生坍縮,然後溫度持續不斷的上升,變成了白矮星。現在科學家表示,宇宙中所觀測到的恆星,超過有90%以上都是主序星,這些主序星的能源主要就是內部的氦聚變。恆星的全部演化過程中,這個階段是停留時間最長的,佔據了大部分的時間,只是不同質量的恆星,其演化的時間還是有很大區別的,恆星的質量越大,那麼它內部的氫消耗的也就越快,從而這個主序星的時間也就越短。

下面再來說一下,主序帶,其實主序帶就是一條對角在線的曲線,而宇宙中絕大部分的恆星都是在這個曲線裡面的。在這個曲線裡面的恆星基本上都被稱之為主序星,或者被稱之為矮星。這條線通過天文望遠鏡觀測,其實是非常清晰的,不過在有的時候的觀測下,主序帶看起來還是有些模糊,這一現象的出現,主要是因為有一些主序星的化學組成,改變了恆星在主序帶上的位置,還有就是觀測的不確定性和距離的影響,所以就出現了一種混淆不清的情況。

另外科學家,還在計算機模擬中,提出了以一種名叫,「零齡主序帶」,我們所居住的太陽系,其主要恆星,太陽就是一顆主序星,大家都知道太陽的年齡已經是大約46億歲了,核心的氫耗盡之後就會變成一顆紅巨星,就會脫離主序星的範圍。


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