恒星演化与死亡

红巨星支

想象太阳膨胀到它发光的表面伸展到今天水星和金星轨道之外——大到足以把它们整个吞没,发出深沉的橙红色光。那个臃肿、寒冷而又灿烂的阶段,就是红巨星支,是等待着太阳以及每一颗类似恒星的、戏剧性的暮年。这名字道尽一切:红,因为膨胀的表面很冷;巨,因为它长得无比庞大;支,因为它在天文学家用来描绘恒星的图上形成一条独特的斜线。

在内部,这颗恒星有一种奇异的双重性格。核心是一团致密的、不参与反应的氦,被引力挤压成紧凑而极热的状态,氢聚变就在紧贴它的一层薄壳里轰然进行。这层壳倾泻出如此多的能量,使恒星的外层膨胀到太阳半径的几百倍,表面冷却到红润的三千至四千开尔文——可正因为表面如此辽阔,整颗恒星的总亮度仍是太阳的几百乃至几千倍。随着氦核不断收缩升温,恒星沿着这条支往越来越大的体积和光度攀升。一颗类太阳恒星在这段攀升上约要花十亿年。

红巨星支的意义远超一颗恒星的传记。这条支的顶端——低质量恒星在核心点燃氦之前所能达到的最亮处——其光度异常一致,这使它成为测量到其他星系距离的标准烛光。红巨星还开始通过温和的星风把加工过的物质送回太空,用它们深处造出的碳和氮播撒整个星系。一个常见的混淆是:红巨星并不是另一颗不同于它当年那颗主序星的恒星;它就是同一颗恒星的后一个篇章,大得惊人,但其外层的平均密度实际上比你呼吸的空气还稀薄。

金牛座那只橙色的眼睛——毕宿五,是一颗直径约为太阳四十四倍的红巨星。若把它摆在太阳的位置,它的表面会几乎延伸到水星轨道——这是我们自己这颗恒星将变成什么模样的生动写照。

红巨星就是那同一颗恒星,膨胀得无比庞大,冷却成深红色的光。

红巨星庞大却稀薄:它的外层包层比空气还稀疏,几乎全部质量都被压进一个比地球还小的核心里。“巨”指的是体积,不是重量。

又称
RGBred giant phase红巨星阶段紅巨星支