巨大的恒星分为哪几种（典型的恒星什么样子）

自古以来，我们就想知道，“太阳只是一颗典型的恒星吗？

从最早的开始到消失前的最终范围，类太阳恒星将从现在的大小增长到红巨星（~地球轨道）的大小，通常直径可达~5光年。已知最大的行星状星云可以达到大约两倍的大小，直径可达~10光年，但这些都不一定意味着太阳是一颗典型的普通恒星。

(图片来源：Ivan Bojičić、Quentin Parker 和 David Frew，香港大学空间研究实验室）

在1600年代，克里斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens）估计了天狼星的距离，假设它是一颗遥远的类太阳恒星。

天狼星A和B分别是一颗比我们的太阳更蓝、更亮的恒星，也是一颗由哈勃太空望远镜拍摄的白矮星。天狼星A是天空中最亮的恒星，但早期对其距离的估计很低，因为它们没有考虑到以下事实： 天狼星的内在亮度大约是太阳的~20倍。

(图片来源：NASA、ESA、H. Bond （STScI） 和 M. Barstow（莱斯特大学））

他的结果是0.4光年，并没有考虑到内在的恒星差异。

（现代）摩根-基南光谱分类系统，每个恒星类别的温度范围显示在上面，以开尔文为单位。今天绝大多数（80%）的恒星是M级恒星，只有1/800是O级或B级恒星，质量足以形成核心坍缩超新星。我們的太陽是一顆G級恆星，不起眼，但比~5%以外的所有恆星都亮。只有大约一半的恒星是孤立存在的;另一半则被束缚在多星系统中。

(图片来源：卢卡斯VB/维基共享资源;注释：E.西格尔）

恒星具有多种特性：质量、颜色、温度、电离、金属量、年龄等。

Arp 143的哈勃图像的这一部分展示了由于气体剥离，加热和两个主要星系成员之间的空间中的冲击而形成的新恒星（蓝色）。在过去的136亿年左右的时间里，恒星在整个宇宙中一直在形成，但今天幸存下来的恒星在整个宇宙历史中并不是均匀形成的，也不是在相同的条件下形成的。

(图片来源：NASA、ESA、STScI、Julianne Dalcanton Center for Computational Astrophysics、Flatiron Inst. / UWashington）;处理：约瑟夫·德帕斯夸莱（STScI））

虽然太阳不是一个独特的宇宙异类，但它也不完全是典型的。

在50天的时间里，总观测时间超过200万秒（相当于23整天），哈勃极限深场（XDF）是由先前哈勃超深场图像的一部分构建的。XDF结合了从紫外线到可见光再到哈勃近红外极限的光，代表了人类对宇宙最深的观察：这一记录一直保持到被JWST打破。在哈勃望远镜没有看到星系的红色框中，JWST的JADES调查揭示了迄今为止最遥远的星系：JADES-GS-z13-0。从我们所看到的之外推断出我们知道和期望必须存在的东西，我们推断出在可观测宇宙中总共有~2颗六分星。

(图片来源：NASA、ESA、G. Illingworth、D. Magee 和 P. Oesch （加州大学圣克鲁斯分校）、R. Bouwens（莱顿大学）和 HUDF09 团队;E.西格尔的注释和缝合）

有大约两个六分之一（~2 × 1021）可观测宇宙中的恒星，我们如何比较？

宇宙中的恒星形成速率是红移的函数，红移本身就是宇宙时间的函数。总体速率（左）来自紫外线和红外观测，并且在时间和空间上非常一致。请注意，今天的恒星形成只是其巅峰时期的百分之几，绝大多数恒星是在我们宇宙历史的最初~4-50亿年形成的。最多只有大约~15%的恒星是在过去46亿年中形成的。

(图片来源：P. Madau & M. Dickinson， 2014， ARAA）

今天存在的大多数恒星很久以前就形成了：~110亿年前。

对猎户座大星云最密集区域（靠近梯形星团中心）发现的恒星的一瞥，显示了银河系恒星形成区域内的现代一瞥。然而，恒星形成特性随宇宙时间而变化，从星系到星系，与银河系中心半径不同等。所有这些属性以及更多属性都必须加以考虑，才能将太阳与宇宙中恒星的总人口进行比较。

(图片来源：X射线：NASA/CXC/宾夕法尼亚州立大学/E.Feigelson和K.Getman等人;光学：NASA/ESA/STScI/M. Robberto et al.）

我们的太阳诞生于46亿年前，比85%的恒星年轻。

与当今银河系相当的星系在整个宇宙时期都很多，目前质量增长，结构更加进化。较年轻的星系本质上更小，更蓝，更混乱，气体更丰富，并且重元素密度低于现代星系，并且它们的恒星形成历史随着时间的推移而演变。宇宙中的大多数恒星都是在很久以前形成的，而不是最近才形成的。

(图片来源：NASA、ESA、P. VAN Dokkum（耶鲁大学）、S. Patel（莱顿大学）和 3-D-HST 团队）

大多数恒星是红矮星：冷，质量低，寿命极长。

这张图片显示了离地球最近的恒星系统：半人马座阿尔法星系统。图像左侧的明亮恒星是半人马座阿尔法星A和半人马座阿尔法星B，大多数现代望远镜无法将其解析为两颗恒星，而比邻星非常暗淡，并以红色圈出。这是目前离地球最近的恒星系统;Proxima Centauri是一颗红矮星，就像~75-80%的恒星一样，但与太阳或半人马座阿尔法星A等不太常见的恒星有很大不同。

(图片来源：英语维基百科的滑板运动员）

我们的太阳是一颗G级恒星，比95%的恒星质量更大。

这张哈勃望远镜对球状星团泰山5号的观察，距离我们银河系仅22，000光年，揭示了其灿烂的核心和各种颜色和质量的恒星。尽管这张 2022 年的哈勃图像非常华丽，但其中最亮的恒星是最大的进化巨星和质量最高的幸存恒星。大多数恒星都是微弱的，质量低，在这样的图像中几乎看不到。

(图片来源：ESA/Hubble & NASA，R. Cohen）

大多数恒星的金属量都低于我们的：存在的重元素的比例。

这张彩色编码图显示了银河系内超过600万颗恒星的重元素丰度。红色、橙色和黄色的恒星都富含重元素，它们应该有行星;绿色和青色编码的恒星应该很少有行星，而编码为蓝色或紫色的恒星周围应该绝对没有行星。请注意，银河盘的中心平面一直延伸到银河系核心，有可能成为宜居的岩石行星。

(信用：欧空局/盖亚/DPAC;CC BY-SA 3.0 IGO）

我们的太阳比~93%的恒星富度更大。

这些图表显示了估计的恒星形成速率密度作为形成的恒星的红移和金属量的函数。尽管存在很大的不确定性，但可以肯定地得出结论，在所有恒星中，只有约3%至20%的重元素含量大于或等于太阳的重元素含量，大多数估计值仅在4-10%之间。

(学分：M. Chruslinska & G. Nelemans，MNRAS，2019）

所有恒星中只有一半像我们的太阳一样是“单身星”;另一半存在于多星系统中。

尽管近年来在三位一体系统中发现了行星，但它们中的大多数轨道要么靠近一颗恒星，要么围绕中央双星的中间轨道，第三颗恒星则更远。GW Orionis是第一个同时拥有一颗行星围绕所有三颗恒星运行的候选系统。大约35%的恒星在双星系统中，另外10%在三位一体系统中;只有大约一半的恒星像我们的太阳一样是单体的。

(学分：加州理工学院/R. Hurt （IPAC））

我们通常也不是发光的。

当一个恒星形成区域变得如此之大以至于它延伸到整个星系时，该星系就变成了星爆星系。在这里，Henize 2-10向这种状态演化，许多地方都有年轻的恒星，全星系的许多地方都有活跃的恒星苗圃。如果我们计算银河系内的恒星数量，并将这个数字乘以太阳的光质量比，我们将低估总通量大约3比1的比例。

(学分：美国宇航局，欧空局，扎卡里舒特（XGI），艾米雷因斯（XGI）;处理：艾莉莎·帕根（STScI））

恒星的整体光质量比是我们自己的三倍。

褐矮星的质量在大约0.013-0.080太阳质量之间，会将氘 氘融合成氦-3或氚，保持与木星相同的近似大小，但质量要大得多。红矮星只是稍微大一点，但即使是这里显示的类似太阳的恒星也没有显示在这里缩放;它的直径大约是低质量恒星的7倍。

(图片来源：NASA/JPL-Caltech/UCB）

显然，正常包含的范围很大。

这颗沃尔夫-拉叶星被称为WR 31a，位于船底座，距离地球约30，000光年。外星云被排出氢和氦，而中心恒星的燃烧温度超过100，000 K。在相对较近的将来，这颗恒星将在超新星中爆炸，用新的重元素丰富周围的星际介质。除了质量最低的恒星外，恒星的外层富含氢的恒星将在恒星核心核聚变停止时被喷射回星际介质中。虽然沃尔夫-拉叶星很少见，但它们完全在恒星的“正常”范围内。

(图片来源：欧空局/哈勃和美国宇航局;致谢：朱迪·施密特）

大多数情况下，静音星期一以图像、视觉效果和不超过 200 字的方式讲述了一个天文故事。少说话;多笑一笑。

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