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主题:[阿西莫夫科普]恒星的温度能达到多少度?
发信人: jasper_chen()
整理人: (2000-07-25 20:34:01), 站内信件
16 恒星的温度能达到多少度?

  这个问题的答案取决于你所说的是什么样的恒星,以及
你所指的是恒星的哪一个部位。
  在我们能观测到的恒星中,99%以上都和太阳一样,
属于称为“主序星”的一类。至于恒星的温度,我们一般是
指恒星的表面温度。下面我们就从这里谈起。
  一任何恒星都具有一种在其自身的引力作用下发生坍缩
的倾向,但是当它坍缩时,它的内部会变得越来越热。而当
它的内部温度越来越高时,这颗恒星就有一种发生膨胀的倾
向。最后,两种倾向会达到平衡。结果,这颗恒星便达到了
某种固定的大小。一颗恒星的质量越大,为了平衡这种坍缩
所需要的内部温度就越大,因而它的表面温度也就越高。
  太阳是一颗中等大小的恒星,它的表面温度为6000
℃。质量比它小的恒星,其表面温度也比它低,有一些恒星
的表面温度只有2500℃左右。
  质量比太阳大的恒星,其表面温度也比太阳高,可达
10000℃、20000℃,甚至更高。在所有已知的恒
星中,质量、最大、因而温度最高、亮度最大的恒星,其稳
定的表面温度至少可达50000℃,甚至可能更高。也许
可以大胆他说,主序星的最高的稳定表面温度可以达到80
000℃。
  为什么不能再高呢?质量再大的恒星,其表面温度会不
会比这还要高呢?到这里,我们不得不停下来。因为,一颗
普通恒星,如果具有这样大的质量,以致它的表面温度竟高
达80000℃以上,那么,这颗恒星内部的极高温度就会
使它发生爆炸。在爆炸时,也许在瞬间会发出比这高得多的
温度,然而当它爆炸之后,剩下来的将是一颗更小和更冷的
恒星。
  但是恒星的表面并不是温度最高的部分。热会从它的表
面向外传播到该恒星周围的一层很薄的大气层(亦即它的
“日冕”)。这里的热量从总量上说虽然不算大,但是,由
于这里的原子数量同该恒星本身的原子数量相比是很少很少
的,以致每一个原子可以获得大量的热供应。又因为我们以
每一个原子的热能作为测量温度的标准,所以,日冕的温度
高达1,000,000℃。
  此外,恒星的内部温度也比其表面温度高得多。要使恒
星的外层能够战胜巨大的向里拉的引力,就必须是这样。已
经查明,太阳中心的温度大约为15,000,000℃。
  自然,那些质量比太阳大的恒星,它们不但表面温度更
高,中心温度也同样会更高。同时,对于具有一定质量的恒
星来说,其核心的温度一般总是随着它的年龄的增长而越来
越高的。有一些天文学家曾试图计算出,在整个恒星爆炸的
前夕:其核心的温度可以达到多少度。我所看到的其中一种
估算,认为最高可达到6,000,000,000℃。
  那些不属于主序星的天体,其温度有多高呢?尤其是那
些在六十年代新发现的天体,其温度可达到多少度呢?例如
脉冲星的温度可能达到多少度呢?有些天文学家认为,脉冲
星实际上就是非常致密的“中子星”,这种中子星的质量虽
然和一颗普通恒星一样大,但是它的直径只有十几公里。这
样的中子星的核心温度会不会超过6,000,000,0
00℃这个“最大值”呢?此外,还有类星体,有人认为类
星体可能是由数百万颗普通恒星坍缩而成的,既然如此,这
种类星体的核心温度又有多高呢?
    所有这些问题,迄今为止,还没有人能够回答。

阿西莫夫《你知道吗?——现代科学中的一百个问题》
科学普及出版社   1984年
扫描/校对:碧声 of MyScience

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