为什么恒星世界也有“侏儒”和“巨人”

如果你看过英国作家斯威夫特写的《格列佛游记》，一定会对其中描写的“小人国”和“大人国”印象深刻。在小人国里，普通人身高只有15厘米，相比之下，主人公格列佛好像金刚巨人；而大人国中什么都像被巨型放大镜照过似的，一株小草就高达6米，格列佛只好站在9米高的“矮桌”上吃饭，还不时被桌上的面包屑绊倒……

当然这都是艺术想象，然而在恒星世界里，真有那样令人望而生畏的“巨人”和比侏儒还小的“小人”。只不过，小说里大、小两个极端人物相比最多也只相差上百倍，不同恒星“身材”之间相差更为悬殊，体积之比可达上亿倍！

恒星的相对大小

举例来说，太阳的直径将近140万千米，“身躯”内装得下130万个地球，但在恒星世界里，这样的个头实在算不了什么。很多恒星的体积都比太阳大。例如，仙王座VV星的半径是太阳的1600倍，体积是太阳的40亿倍，堪称恒星世界的超级“巨人”。当然，也有不少恒星比太阳小，直径可小到太阳的1/10。而演化到末期的大质量恒星遗骸——中子星，直径只有十几千米到几十千米，堪称恒星中的迷你级“侏儒”了。

恒星身材相差悬殊，它们的物质密度也千差万别。太阳的平均密度是1.14克/厘米3，不及地球密度的1/4，在恒星世界里算是中等的；比如，人们熟知的天蝎座α星（中文名心宿二，又称为大火）是一颗红巨星，半径是太阳的600倍（体积是太阳的2亿多倍），密度却只及太阳的1/8600000。又如，天狼星的伴星是一颗著名的白矮星，它的半径只有太阳的1/140，而质量却和太阳相当，密度高达3800千克/厘米3。更有甚者，20世纪60年代，人们发现了快速自转的中子星（脉冲星），它们的直径只有几十千米，可是密度却高达数亿吨每立方厘米，真称得上是“骇人听闻”了。

相对来说，恒星质量的差别要小得多。太阳的质量约2×1030千克（2000亿亿亿吨），是地球的33万倍，但在恒星中仅处于“中游”水平。恒星中质量最大的约为太阳质量的120倍，最小的约为太阳质量的1/10。

质量小于0.08太阳质量的原恒星，收缩时核心的温度永远达不到点燃氢热核反应所需要的700万开，因此不能成为主序星，而只能变成一颗褐矮星。

恒星的质量直接决定了引力收缩时恒星中心能够达到的温度，而这一温度又直接影响恒星内部热核反应的速度，因此，尽管恒星质量差别不算太大，可是恒星质量的大小，却决定了恒星的命运。（陈力）

地球、太阳、白矮星和中子星的相对大小