Page 159 - 世界学

第四章 宇观世界学 143

颗恒星内发现了铍元素。这个发现让他们将第一代恒星与第二代恒星交替的时间往
前推进 2 亿 ~3 亿年，因而估计球状星团的年龄在 129±5 亿岁左右，因此银河系的

年龄不会低于 122±8 亿岁。

8.银河系的未来
当前的观测认为仙女星系（M31）正以 300km/s 的速度朝向银河系运动，在 30
亿 ~40 亿年后可能会撞上银河系。两个星系可能会合并成椭圆星系。

天文学家利用在夏威夷、加勒比海地区和美国东北部的天文望远镜观察得出结
论：银河系的体积比之前预计的大 50% 左右。科学家们指出，体积越大，与邻近

星系发生灾难性撞击的可能性也增大。不过，即使发生也将是在 20 亿 ~30 亿年之后。

五、恒星的演变

恒星依靠其内部的热核聚变而熊熊燃烧着。核聚变的结果，是把每四个氢原子
核结合成一个氦原子核，并释放出大量的原子能，形成辐射压。处于主星序阶段的

恒星，核聚变主要在它的中心（核心）部分发生，辐射压与它自身收缩的引力相平衡，
恒星内部氢的燃烧消耗极快，中心形成氦核并且不断增大。随着时间的延长，氦核
周围的氢越来越少 ，中心核产生的能量已经不足以维持其辐射，于是平衡被打破，

引力占了上风，恒星在引力作用下收缩坍塌，其密度、压强和温度都急剧升高，氢
的燃烧向氦核周围的一个壳层里推进。这以后恒星演化的过程是：内核收缩、外壳

膨胀——燃烧壳层内部的氦核向内收缩并变热，而其恒星外壳则向外膨胀并不断变
冷，表面温度大大降低。这个过程仅仅持续数十万年，这颗恒星在迅速膨胀中变为

红巨星。氦聚变最后的结局，是在中心形成一颗白矮星。

（一）中小质量恒星演化成红巨星

1. 何为红巨星
红巨星是一种演化晚期的恒星，广义上包括氢燃烧以后离开主星序的所有的大

光度的恒星。它们位于赫罗图（赫罗图是表示恒星光谱型和光度关系的图，由 20
世纪初的科学家赫茨普龙和罗素各自独立创制）的右方或右上方，属于巨星支或超

巨星支，通常这些巨星支或超巨星支的恒星大部分是体积和光度均很大的 K 型星
和 M 型星，因而是光色发红的低温恒星，故称为红巨星。鲸鱼座的苎藁增二、金