最大与最小的恒星

有一位作家曾写过一篇极有趣的童话故事。故事的主人公被海水漂到一个巨人国里。这位主人公的个子和我们都差不多。可是,在巨人国里的巨人们面前,他却小得像只蟋蟀。后来,他又被风浪卷到了一个小人国。这小人国里的人们在他面前就像一群蚂蚁。他只要吹一口气,就可以把他们全都吹散。

只有在恒星世界里,才真正存在这样的“巨人国”和。“小人国”。而且,这里田现的悬殊还远远超过了这位作者的想象。十分凑巧的是,我们的太阳恰恰就是这位运气特别的主人公。

我们的地球已经是一个庞然大物,它的直径是13000千米。太阳直径是地球的109倍,也就是140万千米。这有多大呢?如果乘1架时速2000千米的超音速飞机绕它1周,需要半年时间。

但是,如果和某些恒星相比,我们的太阳恰恰像是进入了巨人国。这些恒星巨人——红超巨星的直径可达太阳直径的几十倍、几百倍,甚至几千倍。例如,有名的大火星(心宿二)的直径是太阳的640倍,体积则是太阳的26000多万倍;如果把太阳放在它的中心,太阳系的成员水星、金星、地球、火星就会统统葬身在它的大腹之中。大火星如此巨大,但还不是最大的。柱一这颗星还要大得多,它的直径比太阳大2000多倍,体积比太阳大90多亿倍!它可以把土星的轨道也装在肚子里,太阳系几乎要全军覆灭了!如果把太阳放在它的旁边,就像把一粒芝麻放在一个大西瓜旁边一般。

太阳并不总是这样狼狈不堪。在另外一些星星面前,它就完全成了另一副样子——神气十足,因为它这时成了非常魁梧的巨人,而那些屋星则成了小人国的居民。这些星星被天文学家叫做矮星。例如,天上最亮的天狼星的伴星就是一颗白矮星,直径只有太阳的的1/30。后来又发现了更小的星——中子星。前面说过,中子星的半径只有几十千米,为太阳的10几万分之一。如果把它放在太阳的旁边,它就无异于在一个大西瓜旁边的一粒细尘了。

恒星的体积大小相差极大。它们的质量差别如何呢?从已经掌握的情况看,差别不大。若仍以太阳为参考,大多数恒星的质量在太阳质量的1/10到10倍之间。最小的恒星的质量可达太阳质量的1/20。少数恒星的质量可达到太阳质量的几十倍。可见,恒星质量的变化范围并不大,而我们的太阳在恒星世界里仍然是一个中等个儿。这种情况和恒星的形成机制有关。

恒星质量的变化范围不大,而体积却极其悬殊。这一来,恒星密度也就十分悬殊了。像前面说过的白矮星、中子星,个子虽然极小,质量却与太阳相当,所以它们的密度就大得骇人听闻。作为相反的一端,巨星的体积比太阳大几亿倍,几十亿倍,而质量却只是太阳的几倍;几十倍。所以,巨星的密度也就小得惊人,可以达到水的密度的千万分之一以至亿分之一。