离开主序

在一生的大部分时间里，恒星都安稳地待在主序上，在核心聚变氢。但那核心是一间封闭的储藏室——没有新鲜的氢流进来。在数十亿年里，一个原子一个原子地，氢被慢慢转化为氦，直到中心的炉火再无可烧之物。离开主序，就是恒星中年终结的那一刻：核心的氢耗尽了，恒星被迫发生剧烈的变化。它是一颗恒星漫长平稳的生命，与它多事而往往壮观的暮年之间的分界线。

实际发生的情形是这样。核心没有聚变向外顶住，引力便挤压用尽的氦核，使它升温。这份额外的热量点燃了包裹着死核的一层薄薄的氢壳——聚变向外搬到了一个壳层里。有违直觉的是，这种壳层燃烧反而使恒星的外层包层极度膨胀并冷却，于是整颗恒星变得更大、更红、整体也更亮，尽管它的核心正在收缩。在赫罗图上，恒星离开整齐的主序带，朝右上方的巨星区域行进。对太阳而言，这个转变约在五十亿年后开始。

由于每颗恒星都会在由其质量决定的、可预测的一点离开主序，这个拐点便成了天文学衡量星团年龄的最佳时钟。在一个星团里，所有恒星年龄相同，所以最重的最先脱离；拐点的位置——仍在燃烧核心氢的那颗最亮、最热的恒星——便锁定了星团的年龄，从年龄仅数千万年的年轻疏散星团，到接近一百三十亿年的古老球状星团。一个误解是恒星把氢“完全耗尽”了；其实它外层还剩很多氢，只是唯有核心热得足以聚变，而恰恰是核心干涸了。