恆星性質與赫羅圖
主序
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當天文學家第一次把成千上萬顆恆星按溫度和光度畫出來時,他們以為會看到一團散點。結果,多數恆星都落在一條從「熱而輝煌」一路通向「冷而暗弱」的對角長條上。這條長條就是主序,而絕大多數恆星都坐落其上這一事實,是整個天文學中關於恆星如何運作的最重要線索之一。
恆星落在主序上有一個簡單的物理原因:它正在核心穩定地把氫聚變為氦,而這場聚變釋放的能量恰好夠把恆星撐住、抵抗自身引力,達成穩定的平衡。這種平衡能維持很久——太陽已在主序上約 46 億年,還會再待大約 50 億年。一顆恆星在帶上的確切位置,幾乎完全由它的質量決定:大質量恆星位於高而熱處(藍色,左上),低質量恆星位於低而冷處(紅色,右下)。任何時刻約有 90% 的恆星處於主序上,原因很簡單:那是恆星一生中最漫長的階段。
因此主序並不是恆星行進的路徑,而是它們停駐的漫長安歇期。由於沿主序的位置追蹤著質量,而質量又通過質光關係決定亮度,主序便把溫度、光度和質量統一在一條帶上。當一顆恆星終於耗盡核心的氫,它便離開主序、向巨星支膨脹而去——而一個星團中的恆星紛紛脫離主序的那一點(拐點),揭示出星團的年齡。
太陽、天狼星 A(一顆熾熱的白星)和比鄰星(一顆冷紅矮星)都坐落在主序上——只是高度不同。天狼星 A 因質量更大而高踞帶上;比鄰星因極小而低懸帶底。同一條帶,由質量決定位置。
同一條帶,按質量排序:重者居上,輕者居下。
處於主序是一個階段,而非一類恆星——每顆恆星一生的大部分時間都在那裡。恆星不會隨時間在帶上上下滑動;只是質量更大的恆星,生來就位於帶的更高處。
又稱
另見