第23章 恒星的概況(2)(2 / 3)

記下這個距離,再根據幹涉理論就能算出恒星的角直徑來。

測得恒星的角直徑,又知道它跟地球的距離,就能算出恒星的線直徑來。

織女星的距離為8.1秒差距(1秒差距等於3.26光年),經過計算,我們知道它的直徑為太陽的3倍。

天上有一些紅色的、熱度並不高的龐大恒星,它們的直徑一般都比太陽大數十倍到數百倍。

獵戶座的參宿四的直徑就至少是太陽的300多倍,如果把太陽係裝入參宿四的軀體,那麼從太陽到火星以83內的行星都是在其軀殼內運行。

這顆巨星若想加入恒星間的體積比賽,還是不夠資格的。

現代天文學家發現武仙星座α星的直徑竟是太陽的20萬倍,其體積則超過太陽的8萬億倍。

如果我們把地球比做一粒米的話,太陽就像一顆人頭,而這顆星卻有半個香港那麼大。

還有更大的星,如劍魚座S星的直徑比太陽要大1 400萬倍,由於球體的體積與直徑的三次方成比例,按此計算,這顆巨星的肚子裏可以裝進30萬萬個太陽。其差異多大啊!

但是在宇宙中,太陽也不算是恒星的“侏儒”。

比太陽小的矮星為數更多,紅矮星的直徑隻有太陽的幾分之一到幾十分這一。

白矮星就更小了,它的直徑最小的隻有太陽的1/300,也就相當於地球的1/3,小雖小,但它們本身也發光發熱,因此還在恒星之列。

由此可見,巨星和矮星相差之大,比鯨魚和跳蚤的身軀差別還要大。

恒星的質量

天文學家不但要給星星測量距離、體積大小以外,還要給星星測量體重。聽起來,這似乎是難以想象的事情,既然恒星離我們那麼遠,個子又那麼大,什麼樣的秤能量出他們的體重呢?別著急,科學家總是能想出辦法來。

在太空中,有一類名為雙星的星,它們整天成雙成對地在一起轉悠。

積累了有關雙星的運動的足夠數據後,應用萬有引力定律和行星運動定律,就可以把每一顆星的質量計算出來。

那麼恒星質量之間的差別是否也像它們體積之間差別那麼大呢?完全出乎你的意料,它們質量的差別並不很大。

一般恒星的質量和太陽差不多。大部分在太陽質量的0.4到4倍之間。它們最大的質量不超過太陽質量的100倍左右,最小的質量也不低於太陽質量的幾十分之一。

恒星一個頗為重要的物理量就是質量。恒星的質量,如果太小,小於太陽質量的0.7倍的話,它的內部就難以發生熱核反應來維持它發光發熱,它就不具備成為恒星的條件了。反之,如果恒星的質量過大、過重,在天球上又不斷地運動,那它本身也就沒有什麼力量能保持原狀,隻好分離瓦解了。

所以恒星的質量深刻地反映了物質世界的量變、質變規律。

測量出了恒星的體積和質量後,我們就能夠計算出它們的密度。

其公式為D=M/V。

D是密度,M是質量,V是體積。

太陽的平均密度是1.4克/厘米3,地球為5.5克/厘米3。

一般的恒星,密度差異也不大。

可是對於巨星和矮星來說,由於它們體積差異的懸殊,其密度的差異也非常驚人。

白矮星的體積非常小。

天狼伴星是第一顆發現的白矮星,它的半徑隻有太陽的1/45,體積為太陽的1/90 000。

可是其質量和太陽卻差不多,因此其密度即是太陽的9萬倍,即天狼伴星的密度為126千克/厘米3。

如果在小小的火柴盒裏裝滿了這種物質,它會有3噸重。

嗬,你能拿得動嗎?它得用吊車拉,用卡車運了。

這還不算最大的,有一種白矮星,體積隻有地球那麼大,而質量卻比太陽還要大幾倍,它的平均密度,大到近乎神話的地步,是水密度的數千萬倍。

打個比喻說,如果取一小指頭大小的這種物質拿到地球上來,它就可以達到幾十噸重,須用火車車皮才能載得動。

一個100多斤重的人,到了白矮星上,就會變成幾十萬噸重!幾十萬噸的重力,立刻就要把他壓成一片薄餅。

宇宙間竟擁有如此巨大密度的物質,簡直是令人驚歎不已,難以相信。

連天文學家也感到意外。

可是測量、計算一一經過檢驗,並沒有錯誤。

因此,人類不得不相信,在宇宙中,確實存在著如此高密度的物質。

現代物理學家根據原子結構理論,對它作了很好的說明。

另一方麵,巨星的身軀異常龐大,而質量卻僅比太陽大幾倍,其密度極低。

紅巨星的平均密度隻有水的1/100。

更有甚者,隻有水的1億分之一,比地球上的空氣還要稀上幾萬倍!它們僅是一團龐大、稀薄而又熾熱的氣體球。

恒星的溫度和亮度

在日常生活中,我們認為一塊熔化了的金屬,溫度已經是非常高的。

但這比起恒星的表麵溫度來還差得很,要與恒星內部的溫度相比,則更是微不足道了。

恒星表麵溫度可以從1 600℃到100 000℃。