太阳中心的温度约为1500万℃.对于具有一定质量的恒星来说,它的核心部分的温度总是随着年龄的增长而逐渐升高的,有天文学家估算,一颗恒星中心温度最高可达到60亿℃.宇宙中有很多的恒星,最热的恒星温度有多高?反之,质量越低的恒星越冷,光谱颜色越发呈现为红色,典型的代表为红矮星,它们的温度只有大约3000度。WR 102是已知表面温度最高的恒星,有效温度可达21万度。此外,当恒星死亡之后,对于一定质量范围的大质量恒星,它们的炽热核心会经过极端的引力坍缩作用,最终成为中子星。黄色恒星表面温度在5000~6000℃,如五车二和南门二等。红色恒星表面温度在2600~3600℃,如参宿四和心宿二等。
太阳中心的温度约为1500万℃.对于具有一定质量的恒星来说,它的核心部分的温度总是随着年龄的增长而逐渐升高的,有天文学家估算,一颗恒星中心温度最高可达到60亿℃.
作为离地球最近的恒星,太阳的温度非常高,它的表面平均温度在5500摄氏度左右。通过光谱分析方法,或者斯特藩-玻尔兹曼定律,可以非常精确地测出太阳的表面温度。太阳的热量来源是核心区域中的氢核聚变反应,那里的温度更是高达1570万度。只有这样的高温(还有高压),氢原子核才能获得足够的动能来发生碰撞,形成氦原子核。
那么,宇宙中的其他恒星温度都有多高呢?有比太阳温度更高的恒星吗?
对于处在主序星阶段的恒星,它们的能量来源都像太阳那样,依赖于核心的氢核聚变。恒星的核聚变反应速率决定了辐射功率,进而决定了表面温度。而核聚变反应速率又与质量呈正相关,因为质量越高,引力坍缩效应越强,核聚变反应也会越剧烈。
因此,质量越大的恒星,它们的温度也会越高,光谱颜色越发呈现为蓝色,典型的代表为蓝超巨星,它们的表面温度可达数万度。反之,质量越低的恒星越冷,光谱颜色越发呈现为红色,典型的代表为红矮星,它们的温度只有大约3000度。在赫罗图上,太阳被归类为G型黄矮星。
虽然太阳是中低质量恒星,但太阳其实要比宇宙中的绝大部分恒星更热,因为太阳的质量在95%的恒星之上。宇宙中的恒星大都是质量很小的红矮星,大质量恒星在宇宙中的占比很少。
在地球上的夜空中,肉眼可见恒星的质量基本上都要大于太阳,这意味着它们的温度要高于太阳,例如,天狼星的质量是太阳的2倍,表面温度可达9700度。正因为这些恒星的质量足够大,温度足够高,它们才能亮到肉眼可见。而红矮星的又暗又小,绝大部分都是肉眼不可见。虽然比邻星是离太阳最近的恒星,但它是一颗暗淡的红矮星,我们无法用肉眼看到它。
不过,有些恒星的质量大于太阳,但它们的温度却没有太阳高,例如,参宿四的质量可达太阳的11.6倍,但它的表面温度只有3300度,这是因为参宿四已经演化到红超巨星阶段,它的体积经过了剧烈膨胀(半径相当于太阳的900倍),导致表面温度大幅度下降。不过,这并不意味着参宿四的辐射功率很低。相反,参宿四的光度高达太阳的10万倍,所以它在夜空中显得十分明亮。
R136a1是已知最重的恒星,它的质量超过太阳300倍,表面温度更是高达5.2万度。另外,宇宙中还有温度极高的沃尔夫-拉叶星,它们释放出的超强恒星风吹走了大部分外层物质,使得炽热的内部暴露在外。WR 102是已知表面温度最高的恒星,有效温度可达21万度。
此外,当恒星死亡之后,对于一定质量范围的大质量恒星,它们的炽热核心会经过极端的引力坍缩作用,最终成为中子星。当中子星刚刚形成时,其表面温度可达100万度,而核心温度更是高达1万亿度。
一块金属物在热得发蓝色时的温度比热得发红色时要高,我们也可依此推断蓝色星的大气温度比红色星的高。相当的研究证明了我们的推测不错,光谱序确实也代表温度降低的次序。恒星光谱的测验不仅证实了这桩事实,而且得出了各光谱型的恒星的温度值。还有,近年来又能够测出恒星所发的热量。
测定太阳的温度可以用一片水在日光中,观测水的温度的升高而做一些计算。这种粗略的办法显然是不能适用于恒星的。帕第特与尼科尔森用另一种方法也得到了同样的结果。他们利用威尔逊山的2.5米望远镜将一颗恒星的光聚焦在极小的热电偶上,再由电流计的偏转而观察其热效应。用这种方法他们可以测出一颗比肉眼能见的程度暗数百倍的星的热量,因此测出了星的温度。他们还用这方法测定行星以及月亮表面各部分的温度。
蓝色星的表面温度约10000~20000℃,或者还要高。黄色星的表面温度约在6000℃,而最红的星的表面温度却只有2000℃上下了。但即使最冷的恒星也还是极热的。
光球之下的恒星温度随深度而大大增高,中心也许到了千百万℃。我们对恒星发光的来源有比较一致的看法,即认为其巨大光能来自中心的热核反应,氢聚变为氦,然后聚变为碳、氮、氧……直到铁才渐渐停止。
你是否到炼钢厂去参观过:当钢水在钢炉里的时候,由于温度很高,它的颜色呈蓝白色钢水,出炉后随着温度的慢慢降低,它的颜色也变为白色,再变成黄色,再由黄变红,最后变成黑色。可见,物体的颜色受物体温度控制。天上的星星也是如此。它们的不同颜色代表星体表面温度的不同。天体的温度不同,它们发出的光在不同波段的强度是不一样的。从恒星光谱型我们已经知道,不同颜色代表不同的温度。一般说来,蓝色恒星表面温度在25000℃以上,如参宿七、水委一、腹一、十字架二和轩辕十四等。白色恒星表面温度在7700~11500℃,如天狼星、织女星、牛郎星、北落师门和天津四等。黄色恒星表面温度在5000~6000℃,如五车二和南门二等。红色恒星表面温度在2600~3600℃,如参宿四和心宿二等。
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