16、恆星的溫度能達到多少度?
你知道嗎--現代科學中的100個問題 作者：艾薩克·阿西莫夫 投票推薦 加入書簽 留言反饋
這個問題的答案取決於你所說的是什麽樣的恆星，以及你所指的是恆星的哪一個部位。
在我們能觀測到的恆星中，99％以上都和太陽一樣，屬於稱為“主序星”的一類。至於恆星的溫度，我們一般是指恆星的表麵溫度。下麵我們就從這裏談起。
任何恆星都具有一種在其自身的引力作用下發生坍縮的傾向，但是當它坍縮時，它的內部會變得越來越熱。而當它的內部溫度越來越高時，這顆恆星就有一種發生膨脹的傾向。最後，兩種傾向會達到平衡。結果，這顆恆星便達到了某種固定的大小。一顆恆星的質量越大，為了平衡這種坍縮所需要的內部溫度就越大，因而它的表麵溫度也就越高。
太陽是一顆中等大小的恆星，它的表麵溫度為6000c。質量比它小的恆星，其表麵溫度也比它低，有一些恆星的表麵溫度隻有2500c左右。
質量比太陽大的恆星，其表麵溫度也比太陽高，可達10，000c、20，000c，甚至更高。在所有已知的恆星中，質量最大、因而溫度最高、亮度最大的恆星，其穩定的表麵溫度至少可達50，000c，甚至可能更高。也許可以大膽地說，主序星的最高的穩定表麵溫度可以達到80，000c。
為什麽不能再高呢？質量再大的恆星，其表麵溫度會不會比這還要高呢？到這裏，我們不得不停下來。因為，一顆普通恆星，如果具有這樣大的質量，以致它的表麵溫度竟高達80，000c以上，那麽，這顆恆星內部的極高溫度就會使它發生爆炸。在爆炸時，也許在瞬間會發出比這高得多的溫度，然而當它爆炸之後，剩下來的將是一顆更小和更冷的恆星。
但是恆星的表麵並不是溫度最高的部分。熱會從它的表麵向外傳播到該恆星周圍的一層很薄的大氣層（亦即它的“日冕”）。這裏的熱量從總量上說雖然不算大，但是，由於這裏的原子數量同該恆星本身的原子數量相比是很少很少的，以致每一個原子可以獲得大量的熱供應。又因為我們以每一個原子的熱能作為測量溫度的標準，所以，日冕的溫度高達1，000，000c。
此外，恆星的內部溫度也比其表麵溫度高得多。要使恆星的外層能夠戰勝巨大的向裏拉的引力，就必須是這樣。已經查明，太陽中心的溫度大約為15，000，000c。
自然，那些質量比太陽大的恆星，它們不但表麵溫度更高，中心溫度也同樣會更高。同時，對於具有一定質量的恆星來說，其核心的溫度一般總是隨著它的年齡的增長而越來越高的。有一些天文學家曾試圖計算出，在整個恆星爆炸的前夕，其核心的溫度可以達到多少度。我所看到的其中一種估算，認為最高可達到6，000，000，000c。
那些不屬於主序星的天體，其溫度有多高呢？尤其是那些在六十年代新發現的夭體，其溫度可達到多少度呢？例如脈衝星的溫度可能達到多少度呢？有些天文學家認為，脈衝星實際上就是非常致密的“中子星”，這種中子星的質量雖然和一顆普通恆星一樣大，但是它的直徑隻有十幾公裏。這樣的中子星的核心溫度會不會超過6，000，000，000c這個“最大值”呢？此外，還有類星體，有人認為類星體可能是由數百萬顆普通恆星坍縮而成的，既然如此，這種類星體的核心溫度又有多高呢？
所有這些問題，迄今為止，還沒有人能夠迴答。
在我們能觀測到的恆星中，99％以上都和太陽一樣，屬於稱為“主序星”的一類。至於恆星的溫度，我們一般是指恆星的表麵溫度。下麵我們就從這裏談起。
任何恆星都具有一種在其自身的引力作用下發生坍縮的傾向，但是當它坍縮時，它的內部會變得越來越熱。而當它的內部溫度越來越高時，這顆恆星就有一種發生膨脹的傾向。最後，兩種傾向會達到平衡。結果，這顆恆星便達到了某種固定的大小。一顆恆星的質量越大，為了平衡這種坍縮所需要的內部溫度就越大，因而它的表麵溫度也就越高。
太陽是一顆中等大小的恆星，它的表麵溫度為6000c。質量比它小的恆星，其表麵溫度也比它低，有一些恆星的表麵溫度隻有2500c左右。
質量比太陽大的恆星，其表麵溫度也比太陽高，可達10，000c、20，000c，甚至更高。在所有已知的恆星中，質量最大、因而溫度最高、亮度最大的恆星，其穩定的表麵溫度至少可達50，000c，甚至可能更高。也許可以大膽地說，主序星的最高的穩定表麵溫度可以達到80，000c。
為什麽不能再高呢？質量再大的恆星，其表麵溫度會不會比這還要高呢？到這裏，我們不得不停下來。因為，一顆普通恆星，如果具有這樣大的質量，以致它的表麵溫度竟高達80，000c以上，那麽，這顆恆星內部的極高溫度就會使它發生爆炸。在爆炸時，也許在瞬間會發出比這高得多的溫度，然而當它爆炸之後，剩下來的將是一顆更小和更冷的恆星。
但是恆星的表麵並不是溫度最高的部分。熱會從它的表麵向外傳播到該恆星周圍的一層很薄的大氣層（亦即它的“日冕”）。這裏的熱量從總量上說雖然不算大，但是，由於這裏的原子數量同該恆星本身的原子數量相比是很少很少的，以致每一個原子可以獲得大量的熱供應。又因為我們以每一個原子的熱能作為測量溫度的標準，所以，日冕的溫度高達1，000，000c。
此外，恆星的內部溫度也比其表麵溫度高得多。要使恆星的外層能夠戰勝巨大的向裏拉的引力，就必須是這樣。已經查明，太陽中心的溫度大約為15，000，000c。
自然，那些質量比太陽大的恆星，它們不但表麵溫度更高，中心溫度也同樣會更高。同時，對於具有一定質量的恆星來說，其核心的溫度一般總是隨著它的年齡的增長而越來越高的。有一些天文學家曾試圖計算出，在整個恆星爆炸的前夕，其核心的溫度可以達到多少度。我所看到的其中一種估算，認為最高可達到6，000，000，000c。
那些不屬於主序星的天體，其溫度有多高呢？尤其是那些在六十年代新發現的夭體，其溫度可達到多少度呢？例如脈衝星的溫度可能達到多少度呢？有些天文學家認為，脈衝星實際上就是非常致密的“中子星”，這種中子星的質量雖然和一顆普通恆星一樣大，但是它的直徑隻有十幾公裏。這樣的中子星的核心溫度會不會超過6，000，000，000c這個“最大值”呢？此外，還有類星體，有人認為類星體可能是由數百萬顆普通恆星坍縮而成的，既然如此，這種類星體的核心溫度又有多高呢？
所有這些問題，迄今為止，還沒有人能夠迴答。