恒星性质与赫罗图

巨星支

/ JY-ant /

在赫罗图上,从主序的右上方伸出一条粗大的“枝干”——通往那些温度偏冷、光度却极高的恒星。这些就是巨星。巨星是一颗膨胀到原来体积许多倍的恒星,它明亮,不是因为表面热,而是因为那个表面实在太大。想象一团楼房大小的将熄余烬:每一小块都不烫,可它块数太多,整体的光芒便耀眼夺目。

一颗恒星在耗尽核心的氢聚变之后、外层向外鼓胀,便加入了巨星支。最经典的例子是红巨星支:当一颗类太阳恒星耗尽核心的氢,核心收缩升温,而外壳极度膨胀、冷却到泛红的 3000 至 4000 K。一颗红巨星可膨胀到太阳半径的几十乃至几百倍。由于光度随表面积增长,即便是冷的巨星,也能比太阳亮上几百乃至几千倍——这正是巨星尽管温度低却高踞图上的原因。它们的 MK 光度级是 III。

巨星支之所以重要,是因为几乎每一颗恒星,包括太阳,最终都会攀上它。当太阳在约 50 亿年后变成红巨星,它会膨胀得极大,可能吞没水星和金星,并把地球烤焦。巨星也亮到足以跨越遥远距离被看见,成为有用的灯标;而一个星团的巨星支,与它主序终止之处合起来判读,有助于为星团定年。

牧夫座中明亮的橙色恒星大角星(Arcturus),是一颗约为太阳半径 25 倍的红巨星。它表面比太阳还冷,却亮上约 170 倍——正是“让巨星明亮的是体积、而非表面温度”的有力佐证。

冷却而巨大:巨星靠庞大的表面积发光。

巨星明亮是因为它大,而不是因为它热——它的表面其实比太阳还冷。而且“巨星”是恒星晚年经过的一个阶段,而不是与生俱来的另一类恒星。

又称
red giant branchgiants巨星支红巨星支