当氢原子核聚变时,原子核都撞向了同伴,释放能量的同时,这锅等离子汤为什么没有被炸得分崩离析呢?
答案是,在物理世界中,每个事物都在寻求稳定,包括新诞生的恒星。原恒星转化为恒星的过程中,由于恒星具有非常大的质量,引力极大,引力把外层的物质拉向核心。与此同时,恒星中心发生着聚变反应,温度极高,这里的微观粒子热运动非常激烈,使微观粒子之间产生强烈碰撞,由此产生了斥力。这个斥力的方向是向外的,而引力是向内的,因此斥力平衡了引力。此时恒星不会崩塌,也不会爆炸,它会变得稳定,到达其在成年时应有的亮度,快乐地闪耀着。
只要核聚变还在正常进行,恒星就会一直保持这样的稳定状态。稳定的恒星发光越强,表面温度就越高。我们把处在这一时期的恒星叫作主序星,这是恒星一生中时间最长的阶段。
但是,稳定是暂时的。当恒星的燃料用尽时,它会从稳定到不稳定,从诞生到死亡,这仍取决于核聚变。核聚变点燃了恒星的生命,也同时指向了它的终点。而核聚变的灯芯可以亮多久,这也跟质量有关。
最大的恒星寿命最短,因为它们消耗核燃料(氢)的速度非常快;其他类似太阳的恒星燃烧得比较慢,寿命会更长。
简单来说,一颗恒星的质量指的是在引力之舞中由原恒星吸入的分子云(尘埃、气体和元素粒子)中的全部材料的质量。原恒星的引力捕获的东西越多,新恒星的质量越大;捕获得越少,质量越小。恒星的命运一开始就被决定了。
不过对于成为一颗恒星,也不是质量越大越好。这是因为高质量的恒星虽然比低质量的恒星拥有更多的燃料,但因为核聚变发生在恒星核心,其核心温度和压力都比低质量的高很多,因此核聚变的速度也要快很多。举例来说,如果一颗15个太阳质量的恒星,其亮度是太阳的10000倍,那么消耗燃料的速度也是太阳的10000倍。也就是说,尽管燃料多很多,但是聚变反应速度的倍数比燃料量的倍数要高得更多,所以燃料很快就消耗完了。