恆星的生命周期

要進入星星的世界，我們就要先瞭解鼎鼎大名的「赫羅圖」，相信這是大家高中時共同的記憶。赫羅圖是怎麼完成的呢？是由觀察而完成的唷！赫羅圖的橫座標是星星的表面溫度，但是越往原點溫度越高。縱座標是星星的光度，越往原點越小。這兩個科學家把他們所觀察到的星星依光度和表面溫度分類，把他們彙整成如今我們所看到的赫羅圖。由此圖我們可以約略看出恆星的一生。大部分的恆星，都位在主序帶上面，也就是所謂的主序星。


圖片參考：http://www.lcsd.gov.hk/CE/Museum/Space/EducationResource/Universe/framed_c/lecture/ch12/imgs/hr.gif

赫羅圖

星星的顏色和表面溫度很有關係。而它的亮度和體積有關係。怎麼樣的關係呢？慢慢看下去就知道。我們比較兩個恆星，一大一小，單位時間內，大的放出的光度一定比較多。
星星的嬰兒時期，是在星雲裡誕生的唷！有人說，星雲就是恆星的育嬰室。如我們所熟知的M42、薔薇星雲。雲氣裡面，最主要的元素是氫氣。一個星雲有多大？少則可以產生30個恆星，多則萬個。這就不難想像了吧！星雲裡面，質量大就會壓縮，一壓縮溫度便上升，接著發光發熱，進行核融合反應。一個星球於是焉誕生。核融合所採用的燃料是氫，燃後的灰燼是氦，我們估計一個恆星的年紀即是看看它的氫氦比例，看看我們的太陽，氫氦比例是三比七，所以其實太陽還可以活很久喔！





圖片參考：http://www.lcsd.gov.hk/CE/Museum/Space/EducationResource/Universe/framed_c/lecture/ch14/imgs/aat018.jpg


(C) Anglo-Australian Observatory, David Malin 攝 影.
接著恆星便一直不停的轉啊轉，放出光與熱，不停的進行核融合反應釋放能量。這就是恆星中年時期。
前面提過，維持光和熱是靠核融合。要維持太陽的體積，就是靠著熱壓力（因為高溫往外推的力量）對抗重力，大小方向恰恰抵消。但是到了老年，燃料消耗殆盡，熱壓力因此減弱，重力便壓縮，但是一壓縮，溫度又上升，此時熱壓力又變大了，體積因此開始膨脹。不過此時燃料真的沒了，因此表面溫度會降低，於是星星的顏色看起來就是紅色。就是所謂的紅巨星。

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紅巨星

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小質量恆星的一生
如果太陽變成紅巨星，會膨脹到差點兒把地球吃掉。我們最常見到的紅巨星就是天蠍座的心宿二喔！
接著溫度冷卻，體積壓縮，但不發熱。從白矮星變成褐矮星再變成黑矮星。白矮星體積小，但是質量卻沒有改變，所以引力很大。在白矮星上面，一塊橡皮擦就像一部汽車那樣重。

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但是在壓縮過程中，氫氣已經用盡，就拿氦來當燃料，又產生新灰燼，再拿新灰燼來燃燒。也因此，累積了許多不同的元素，我們身體上的元素還有如今我們所見的一切、地球上的一切，就是這樣產生的。當燃料變成鐵的時候，就沒有辦法繼續壓縮下去了。這時候就會產生大爆炸，我們稱之為超新星爆炸。這是恆星死亡的一瞬間，稱之為超新星爆炸，是因為那一剎那星星變的非常明亮，古人以為有新的星星誕生了，所以這樣稱呼。不過這是只有大型星星才會產生，而且是比太陽大四倍的星星。
超新星爆炸遺留下的星星做叫中子星，一直不斷快速旋轉，會產生波霎。在中子星上面，一枝筆就等於全人類重。

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(C) Anglo-Australian Observatory, David Malin 攝 影.
超新星爆炸


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中子星
在超新星爆發後，如果恆星剩餘質量超過二或三個太陽質量，中子簡併壓力亦不足以抵抗向內的引力，這時在已知的物理理論裡面，再沒有更強的力能足以與引力一決雌雄，恆星只可以不斷塌縮，成為連光都會被吸進去的黑洞。

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黑洞
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在這張張龐大的銀河星雲NGC 3603的美麗圖片中，
哈勃望遠鏡一次性抓拍了恆星生命周期中的各個不同階段

3至５個階段