恆星性質與赫羅圖
巨星支
/ JY-ant /
在赫羅圖上,從主序的右上方伸出一條粗大的「枝幹」——通往那些溫度偏冷、光度卻極高的恆星。這些就是巨星。巨星是一顆膨脹到原來體積許多倍的恆星,它明亮,不是因為表面熱,而是因為那個表面實在太大。想像一團樓房大小的將熄餘燼:每一小塊都不燙,可它塊數太多,整體的光芒便耀眼奪目。
一顆恆星在耗盡核心的氫聚變之後、外層向外鼓脹,便加入了巨星支。最經典的例子是紅巨星支:當一顆類太陽恆星耗盡核心的氫,核心收縮升溫,而外殼極度膨脹、冷卻到泛紅的 3000 至 4000 K。一顆紅巨星可膨脹到太陽半徑的幾十乃至幾百倍。由於光度隨表面積增長,即便是冷的巨星,也能比太陽亮上幾百乃至幾千倍——這正是巨星儘管溫度低卻高踞圖上的原因。它們的 MK 光度級是 III。
巨星支之所以重要,是因為幾乎每一顆恆星,包括太陽,最終都會攀上它。當太陽在約 50 億年後變成紅巨星,它會膨脹得極大,可能吞沒水星和金星,並把地球烤焦。巨星也亮到足以跨越遙遠距離被看見,成為有用的燈標;而一個星團的巨星支,與它主序終止之處合起來判讀,有助於為星團定年。
牧夫座中明亮的橙色恆星大角星(Arcturus),是一顆約為太陽半徑 25 倍的紅巨星。它表面比太陽還冷,卻亮上約 170 倍——正是「讓巨星明亮的是體積、而非表面溫度」的有力佐證。
冷卻而巨大:巨星靠龐大的表面積發光。
巨星明亮是因為它大,而不是因為它熱——它的表面其實比太陽還冷。而且「巨星」是恆星晚年經過的一個階段,而不是與生俱來的另一類恆星。
又稱
另見