晴朗的夜空，繁星點(diǎn)點(diǎn)，美麗的星空可謂是大自然最杰出的作品之一，千百年來，我們就對(duì)星空著迷。在夜空中，除了金、木、水、火、土五大行星，月亮，以及偶爾出現(xiàn)的流星和彗星之外，其他的所有天體都是恒星。我們?nèi)庋勖刻焱砩峡梢姷暮阈谴蟾庞?000顆左右，而隨著春夏秋冬四季的變化，我們一年中大概能看到6000顆恒星。

 

　　恒星為什么稱為恒星

　　恒星之所以稱為恒星，是因?yàn)樗谔炜盏奈恢靡约八念伾土炼瓤瓷先ゲ⒉话l(fā)生變化。事實(shí)上是這樣的嗎?當(dāng)然不是，恒星也有自己的誕生、演化和死亡。

　　想回答恒星是怎么誕生的，就先要解決恒星的能源問題，即恒星能發(fā)出這么多的光和熱，它到底燒的什么。因?yàn)楹阈侵挥袉?dòng)了這個(gè)能源供應(yīng)的機(jī)制并且穩(wěn)定的持續(xù)下去，我們才能說它真正的誕生了。

　　在人類知道核反應(yīng)之前，曾經(jīng)有人猜測，太陽上燒的應(yīng)該全是煤炭。且不說這些煤炭來自哪里，我們按照太陽的輻射功率計(jì)算，大約只要5000年時(shí)間，整個(gè)太陽就會(huì)被燒完?，F(xiàn)在想想，這是不可能的，我們?nèi)祟惖奈拿饕惨嘤谖迩甑臍v史了，沒有太陽我們?cè)趺囱莼两瘛?/p>

　　另外，也曾經(jīng)有人提出過恒星能源的收縮學(xué)說，他們認(rèn)為，恒星會(huì)收縮，在收縮過程中，引力能會(huì)釋放出來，從而使恒星發(fā)出大量的光和熱。其實(shí)這種學(xué)說也是站不住腳的，恒星在穩(wěn)定的階段——主序階段仍輻射出大量的能量，但是并不會(huì)發(fā)生收縮，所以也不會(huì)有引力能釋放出來。

　　而在20世紀(jì)20年代，艾丁頓(曾經(jīng)在日全食的時(shí)候檢驗(yàn)過廣義相對(duì)論的預(yù)言——背景恒星的光線經(jīng)過太陽時(shí)會(huì)發(fā)生彎曲)提出，太陽的能源可能由熱核反應(yīng)供給。但是因?yàn)楫?dāng)時(shí)人們對(duì)核反應(yīng)知之甚少，他沒能給出具體的計(jì)算。后來，人們對(duì)核反應(yīng)的了解越來越深刻，才最終解決了太陽的能源問題，原來太陽真的是由其中心的熱核反應(yīng)提供能源的。這個(gè)熱核反應(yīng)的原理其實(shí)就和氫彈爆炸的原理一樣的，都是四個(gè)氫原子聚變?yōu)橐粋€(gè)氦原子的過程。

　　其實(shí)，星際空間并不是空空的什么都沒有。在星際空間中，彌散著很多主要由氫元素組成的星云，恒星就是從這些星云中誕生的。

　　赫赫有名的馬頭星云其實(shí)是一片恒星形成區(qū)

　　從彌散的原始星云形成恒星，首先要經(jīng)過一個(gè)引力收縮的過程。因?yàn)槟承┰?金斯不穩(wěn)定性，感興趣的可以自己找找相關(guān)知識(shí))，星云在自身的引力下開始收縮。原始星云是非常巨大的，在收縮到一定程度后，星云會(huì)破碎成很多片，其中的每一片都有可能誕生一顆恒星。

　　破碎后的星云碎片繼續(xù)收縮，在收縮過程中，引力能被釋放出來用以加熱星云，這樣，星云的溫度會(huì)越來越高，當(dāng)星云溫度變高以后，內(nèi)部壓力就會(huì)增加，這個(gè)向外的壓力就會(huì)在一定程度上抗衡引力收縮。

　　在收縮過程中，由于恒星已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)拿芏?，恒星?nèi)部的熱量已經(jīng)很難到達(dá)恒星表面并輻射出去了，這樣，其內(nèi)部溫度就會(huì)越來越高，當(dāng)中心溫度達(dá)到約800萬度以上時(shí)，氫的核聚變反應(yīng)啟動(dòng)了，這可是一個(gè)重要的時(shí)刻，因?yàn)樗馕吨阈钦Q生了。

　　星云收縮后形成的原恒星

　　此后，恒星進(jìn)入穩(wěn)定燃燒階段——主序星階段。此時(shí)，恒星內(nèi)部核反應(yīng)釋放能量產(chǎn)生向外的輻射壓，用以抵抗恒星自身的引力，恒星進(jìn)入一個(gè)穩(wěn)定階段，這一階段是恒星一生中最長的階段。像我們太陽，已經(jīng)在這一階段燃燒了50億年，它大概還剩50億年左右的壽命。

　　宇宙中的恒星是怎么樣誕生的?

　　每一顆恒星其實(shí)都誕生于一個(gè)恒星集群之中，周圍簇?fù)碇蘸髸?huì)漸行漸遠(yuǎn)的、年齡相仿的兄弟姐妹。天文學(xué)家之所以知道這一點(diǎn)，是因?yàn)檫@樣的“恒星育嬰室”至今仍有一些存在，它們被稱為星團(tuán)。

　　獵戶星云的星團(tuán)也許是其中最著名的：在哈勃望遠(yuǎn)鏡下，獵戶星云星團(tuán)的恒星在朦朧的塵埃和氣體云中閃閃發(fā)光。在戶外你能看到昴星團(tuán)：它是金牛座中一片模糊的光斑。星團(tuán)間差異巨大，有的只是幾十個(gè)成員的脆弱聯(lián)盟，而有的則是數(shù)百萬顆恒星的集合。一些星團(tuán)非常年輕——年齡只有幾百萬年，其些則誕生于宇宙創(chuàng)生初期。在它們之中，我們能找到處于恒星生命周期任意階段的恒星。

　　依據(jù)年齡，以及恒星的數(shù)目和密度，星團(tuán)通?？煞譃?種類型。最年輕的恒星集群被稱為內(nèi)埋星團(tuán)(embedded cluster)，位于濃密的星云中，因而在這種星團(tuán)中，恒星發(fā)出的可見光完全被遮擋，我們只能看到被恒星加熱的塵埃發(fā)出的紅外輻射，無法辨別這些原始星團(tuán)的精細(xì)結(jié)構(gòu)——這是一個(gè)永恒的謎題。

　　相比之下，球狀星團(tuán)(globular cluster)則是最古老、成員最多的恒星集群。球狀星團(tuán)的年齡可以追溯到宇宙初期，它們可以將多達(dá)100萬顆的恒星極為緊密地包裹在一起。這些成熟星團(tuán)的母星云已經(jīng)消失，其中的恒星清晰可見。然而，即便是最近的球狀星團(tuán)也與銀河系的銀盤有著相當(dāng)遠(yuǎn)的距離，因此天文學(xué)家也難以詳盡地研究它們。于是，為了有可操作性，我把研究目標(biāo)限定在了3類星團(tuán)上，這3類星團(tuán)位于銀河系銀盤的平面上，因此最好觀測。

　　科學(xué)家已經(jīng)知道，T星協(xié)中母星云的質(zhì)量要遠(yuǎn)大于其中恒星質(zhì)量的總和。我想，這一特征可以解釋，這些星團(tuán)為什么壽命較短。質(zhì)量決定引力的強(qiáng)度：質(zhì)量越大，引力就越強(qiáng)。因此，如果一個(gè)星團(tuán)中，母星云的質(zhì)量遠(yuǎn)大于其成員恒星的總質(zhì)量，那么這個(gè)母星云的引力——而非恒星施加在彼此身上的引力——必定會(huì)把該星團(tuán)維系在聚集狀態(tài)。如果這個(gè)母星云消散了，恒星就會(huì)四散開去。天文學(xué)家認(rèn)為，是恒星風(fēng)(stellar wind，由恒星表面向外噴射出的有力氣流)最終吹散了T星協(xié)的母星云，釋放出了先前被束縛在一起的這些恒星。

　　銀河系中，另一類容易觀測的恒星集群被稱為OB星協(xié)，這個(gè)名字來自其中的兩種特別的恒星，即宇宙中最明亮且質(zhì)量最大的O型和B型恒星。通常來說，OB星協(xié)所含恒星的數(shù)目大約是T星協(xié)的10倍，其中還有少量O型和B型恒星。獵戶星云星團(tuán)就是一個(gè)為人所熟知的例子：它位于約1 500光年之外，由4顆大質(zhì)量恒星和約2 000顆低質(zhì)量恒星組成，也包括了許多金牛T星。 在銀河系中，獵戶星云星團(tuán)是距離我們較近的區(qū)域里恒星密度最高的(獵戶星云距離地球約1500光年)。