恒星怎么分类？

谈到恒星大小的时候，小朋友可能会发现，不同恒星之间的大小差距非常之大。最小的中子星，直径只有20公里到40公里，比北京的五环内大不多。大的恒星，比如已知的最大和最亮的恒星之一，猎户座的参宿四这样的超巨星，它直径是太阳的650倍，大约是9亿公里。

同样是恒星，为什么做“星”的差距就那么大呢？

这其实就涉及到恒星的分类了。科学家们通常根据恒星的物质组成，光谱，大小等将恒星进行分类。需要了解的是，恒星类别之间的界限并不是非常严格的，因为恒星的演变阶段，最少是以百万年为单位的，长的要以亿年做单位，已经远远超过了人们的观测能力。

在探讨，我们先要搞清楚恒星为什么会发光发热，这和恒星分类是息息相关的。

一般认为，恒星是在星际物质扩散区域内密度较高的地区形成，这样的地区分布着所谓的分子云，是由70%多的氢和20%多的氦，再加上几个百分点的重元素组成。

在这样的分子云中形成的恒星，主要的组成物质是氢（元素表排名第一的H）那是不用多想的。位于恒星中心的氢，在恒星自身巨大引力的作用下，源源不断的进行核聚变反应，从而产生了氦（元素表排名第二的He）。

核聚变听说过吗？就是现在核弹爆炸的基本原理。小朋友们知道核弹爆炸是什么样的吧？慢慢的强光和高热啊。恒星的光和热，就是这样来的。

恒星的核聚变是在恒星的中心进行的，从恒星的核心将能量（热，光，电磁……）向外传输，经过漫长的路径后到达恒星的表面，这个路径上能量依次经过星核、氢壳层、辐射层、对流层、光球层、大气层（日冕……），然后从表面辐射到外层空间。恒星一生中大部分时间都是在都是这样“生活”的。

这里的“大部分时间”在科学界有一个定义，叫主序带。恒星一生的90%都是在核心以高温和高压将氢聚变成氦的主序带上，像这样的恒星，称为主序星，也叫矮星。我们的太阳公公就是一个典型的主序带阶段恒星——处在一个恒星的壮年时期。

恒星在主序带上经历的时间取决于它的燃料量和消耗燃料的速度，换言之就是恒星初始阶段的光度和质量。对太阳来说，科学家测算它的寿命大约有一百亿年。

不同质量的主序带恒星，在耗尽核心供应的氢颜料之后，会演化出不同的形态。以太阳为例，大约50亿年后，太阳的外层气体将开始膨胀，太阳的最大半径预计将变大到大约1个天文单位（地球到太阳的平均距离，接近1.5公里），是目前的250倍，然后冷却形成红巨星。

质量超过0.4个太阳，同时小于9个太阳的恒星，基本都会进入红巨星时代。质量超过9个太阳质量的大质量恒星会膨胀成为红超巨星。

中质量（超过2.25个太阳质量）和大质量（超过9个太阳）的恒星，氢燃烧的程序会在环绕核心周围的壳层进行，最后核心被压缩至可以进行氦聚变，同时恒星的半径逐渐缩小而且表面的温度增加。更大的恒星，核心的区域会直接从氢聚变进入氦聚变。

当恒星逐渐缩小时，从这个表面辐射强度就会增加，创造出的辐射压会将恒星上层的气体壳层往外推送，形成行星状星云。如果外层的大气已经被推出之后，残余的质量少于1.4太阳质量，恒星就会收缩到大约和地球一样大的物体，称为白矮星。

在经历非常漫长的时间之后，白矮星最后会暗淡至成为黑矮星。

质量少于0.4个太阳质量的恒星在主序带阶段被称为红矮星，红矮星不会演化进入红巨星，而是会直接成为白矮星。

质量超过9个太阳的大质量恒星，在收缩的过程中，会逐渐形成金属星核。金属星核有了足够的大小（大于1.4倍太阳质量）而不再能支撑自身的质量时，会出现突然的坍塌。这种突然的坍缩产生的强烈激荡会造成恒星剩余的部分爆炸成为超新星。

超新星爆炸会使这颗恒星的大部分物质都飞散出去，形成类似蟹状星云这种的云气。爆炸后的剩余部分就是中子星。还有一种情况，是超大质量恒星在爆炸后（剩余的质量必须大于4倍太阳质量）会形成黑洞。

恒星在其一生中，包括直径、温度和其它特征，在生命的不同阶段都会变化。其中，主序星时代可以看做恒星蓬勃生长的幼、青、壮年时代；红巨星、红超巨星时代可以看做恒星的老年时代；白矮星、黑矮星、中子星、黑洞则意味着恒星生命的终结。