恒星模型

我们永远无法钻进一颗恒星去看里面是什么，那么天文学家凭什么声称知道太阳核心的温度和密度？他们的办法是建立恒星模型：一套以物理为依据、对恒星隐藏内部从中心到表面逐层进行的详尽计算。它是一颗你永远剖不开的恒星的理论“剖面图”——一颗活在计算机里的虚拟恒星，被要求遵守与真实恒星相同的定律。

建立模型的办法，是把恒星结构方程与支撑它的物理一起求解——气体的压力如何依赖温度与密度，它有多不透明，以及它聚变得多快。你只需输入两样主要原料：恒星的总质量和它的化学组成，方程便磨算出一套自洽的轮廓：每一半径处的温度、压力、密度和能流。再让成分随聚变把氢转成氦而缓慢改变，模型便随之演化，勾勒出恒星亮度与大小随时间的变化。

恒星模型，是我们得以了解恒星内部与生命周期几乎一切的途径。它预言太阳中心为一千五百万开尔文，预言一颗重十倍的恒星只活几千万年，预言一颗恒星会膨胀成红巨星、最终以白矮星收场——这些预言要用星光、星团、日震学（太阳的振动）以及直接来自核心的中微子去检验。模型很强大，却并不完美：对流、混合和质量损失都用近似来处理，所以最好的模型也要不断地拿来与观测对照、修正。