大多数恒星都属于一个被称为主序的分类类别,也被称为矮星。 在绘制恒星颜色与星等的标准图表中,即赫兹普朗-罗素图,主序恒星形成了一条连贯的曲线,与其他类别不同--白矮星、亚巨星、巨星、亮巨星和超巨星。 虽然通常不包括在图表上,但黑洞,即引力塌缩的恒星,可以被视为图表上发光度为零、光谱特征为0°K的点。
主序星之所以落在一条可预测的曲线上,是因为它们的光度和光谱特征完全由它们的质量决定,其范围从0.08到大约158个太阳质量。 白矮星,即用尽了核燃料的恒星,具有与主序星类似的光谱特征,但光度要小得多。 这是因为它们没有融合元素,也没有持续的能量来源--它们的光度和热量都是剩余的。 在数十亿年的时间里,预计白矮星会冷却并变成黑矮星,或没有生命的星体。 然而,还没有白矮星存在的时间足够长,所以这种情况会发生。
主序恒星分为几类:褐矮星,只有大约0.08个太阳质量,基本上是超大的木星,其核心的核聚变反应很弱;红矮星的温度稍高,能量更大,质量更大;其次是黄矮星,非常常见的恒星,我们的太阳就是一个例子。
当恒星以氢的形式燃烧完它们所有的核燃料时,它们开始融合氦。 因为老恒星开始建立一个由融合物质组成的坚固核心,核心周边强大的引力将上面的气体层压缩在一起,加速融合,增加恒星的亮度和大小。 通过这种发展途径,矮星变成巨星。 根据它们的质量,它们最终坍缩成白矮星、中子星或黑洞。 更大的恒星会导致超新星,当恒星核心的融合停止,气体层在最后坍缩时剧烈摩擦,巨大的能量爆炸便会逃逸。
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