七小七，脚踏实地，仰望星空。心有猛喵，细嗅鱼干。 说起来这个我可就不困了。正所谓，世界之大，无奇不有。今天就给大家讲讲恒星里那些“不走寻常路”的家伙们。 首先，作为背景知识，简单的介绍一下正经恒星的演化过程。 恒星都是从星云中诞生的。星云受到扰动，开始逐渐凝聚，内部不断升温，压力变大，直到大到点燃了氢元素的核聚变反应，一颗新恒星就诞生了。新生阶段的恒星会继续凝聚，直到它向内的引力与核聚变产生的向外的辐射压达到平衡，恒星达到了稳定状态，开始了星生中最长的阶段，主序星阶段。 恒星主要由氢和氦构成，在主序星阶段，它内部只进行氢的核聚变反应，因此性质比较简单。恒星可以保持固定的大小，光度。恒星生命中的 90%的时间，都是一颗主序星。 当恒星核心的氢逐渐耗尽，表层的氢开始燃烧，之后氦也会加入燃烧，聚变更加猛烈，恒星光度增加，向外的辐射压变大，体积也跟着膨胀。由于膨胀的速度远大于光度的增加，恒星的表面温度会降低，变得越来越红，来到星生晚年。 此时，根据恒星质量的不同，它们会走上不同的演化道路。 质量在 8 倍太阳质量以下的中小质量恒星，离开主序阶段后，会膨胀变红，成为一颗红巨星。最后在脉动中失去表层物质，内核坍缩成一颗白矮星。 而质量大于 8 倍太阳质量的大质量恒星，会先变成蓝超巨星，再膨胀成为一颗巨大的红超巨星。由于内部温度更高，压力更大，恒星会继续聚变更重的元素，比如碳，氧等等。之后它们会通过超新星爆发的形式迎来星生终点，成为一颗中子星或黑洞。 恒星演化过程示意图 以上的介绍比较简略，大部分的恒星都遵照着这样的常规路线度过一生。但总是有些特例独行的家伙，向我们疯狂的展示着恒星演化的多样性。下面就挑几个典型介绍一下。 青春永驻的吸血星 在宇宙中，有的恒星会结伴而行，它们被叫做双星。在双星系统中，有一种挨的特别近，近到可以互相交换物质的双星，叫做密近双星。密近双星是真正的双胞胎，它们是一起形成的，虽然大小可能不同，但是年龄一样。 恒星的演化有个特点，质量越大的恒星，它内部的核反应进行的越快，它的寿命也就越短暂。比如太阳这样的小质量恒星，寿命可达 100 亿年。而参宿四这样的质量是太阳 10 几倍的大质量恒星，寿命只有千万年左右。通常来说，我们知道了一颗恒星的质量和光谱类型，就能大概计算出它的年龄和寿命。 但是，我们在一个密近双星系统中，却发现了一颗不符合演化规律的恒星。它就是狮子座的一等星，大名鼎鼎的“帝王之星”轩辕十四。 轩辕十四一家四口。大小并非真实比例 轩辕十四其实是个四合星系统。是由一对儿密近双星和两颗较远的恒星组成的。在这对密近双星轩辕十四 Aa 和轩辕十四 Ab 中，质量较大的轩辕十四 Ab 已经率先走完了星生，变成了一颗白矮星。通过观测它的光谱，推测它的年龄大概是 10 亿年左右。 但是它的兄弟轩辕十四 Aa，看上去可完全不像是 10 亿岁。以它质量来看，根本活不上 10 亿年，早就应该变成白矮星了。单它目前才刚刚脱离主序，看它的样子，顶多也就 1 亿岁，不能再老了。 可是前面也介绍了，密近双星是一起形成的，它们的年龄就应该是 10 亿岁。那么轩辕十四 Aa 是如何以如此大的质量保持着青春的呢？ 西方关于吸血鬼的传说中，吸血鬼通过吸食人血来保持青春永驻。而轩辕十四 Aa 的秘诀也跟这有异曲同工之妙。其实轩辕十四 Aa 在形成之初，应该比现在质量小得多，因此寿命其实本来很长。但在几亿年前，它的小伙伴轩辕十四 Ab 进入了星生晚年，体积膨胀后，它的物质充满了二者的洛希瓣，轩辕十四 Aa 开始毫不客气的疯狂吸血小伙伴，质量不断增加，直到变成如今这样的“高龄大胖子”。 此外，根据角动量守恒，轩辕十四 Aa 从小伙伴那获取的除了质量，还有角动量，因此越转越快，生生把自己拉成了一个椭球形。如今，它的自转速度已经快要接近极限，达到了惊人的318 公里 / 秒，只需 15.9 小时就能转一圈。是一等星中自转最快的一颗。幸好被吸血的轩辕十四 Ab 已经变成了白矮星，榨不出什么油水了。不然轩辕十四 Aa 再提速 16%，就要把自己转解体了。 轩辕十四跟太阳的大小对比图 逆袭上位的心机星 在双星系统中，我们一般管质量大的叫主星，质量小的叫伴星。而根据前面介绍的恒星演化规律，质量越大，演化的越快，所以在双星系统中，主星会率先走完主序生涯，膨胀变红。这时如果它的伴星还停留在主序阶段，我们就能看到一蓝一红的双星。 但诡异的组合总是会打破我们的想象。 由于东西方的文化差异，星星的名字和象征意义往往大相径庭。但在一颗星星上，东西方审美却达成了惊人的统一 -- 凶！它就是在东方代表陵墓，在西方被叫做“恶魔之星”的大陵五。 大陵五位于英仙座，是一颗非常著名的变星。它会在 2.86 天的周期里，光度从 2.1 等变到 3.4 等。这么明显的变化，使得西方人非常不待见它，把它当做蛇魔美杜莎的头（看一眼就变石头的那个）。 但大陵五的光变是有原因的，它是个三合星，其中两颗星星是密近双星，叫做大陵五 Aa1 和大陵五 Aa2，它们俩会互相掩食，就跟日食的原理差不多。每当比较暗的伴星 Aa2 挡住比较亮的主星时 Aa1，它们的整体光度就会短暂下降。 大陵五的掩食过程 在双星中，掩食也不算什么特别的。但大陵五的双星组合却透露出诡异的气息。它那颗比较暗的伴星大陵五 Aa2，是颗演化到晚年的红巨星，而质量更大也更亮的主星大陵五 Aa1，目前还在主序阶段。 这跟我们前面的分析就完全反过来了。质量大，就应该先变红呀！它们这种奇怪的组合是怎么来的呢？ 答案跟轩辕十四哥俩差不多。这也是一起“手足相残”的吸血事件。只不过，大陵五 Aa1 更狠了一点，它本来是那颗比较小的伴星，当它的大哥步入晚年，力有不逮的时候，小弟 Aa1 开始疯狂吸收它的物质，最终摇身一变，成为了质量更大的主星。不但保持了青春，还鸠占了鹊巢，不得不说，真是“心机星”一枚啊。 大陵五吸积过程的想象图。 疯狂徘徊的超巨星 前面介绍过了，恒星一旦离开主序，就不可避免的体积膨胀，从而表面温度下降，变得越来越红。小质量恒星会变成红巨星。而大质量恒星会先膨胀，变成巨大的蓝超巨星，之后进一步膨胀，变成更大的红超巨星。之后，它们就会沿着各自的演化路径，走向生命的终点。 比较著名的红超巨星有天蝎座的心宿二和猎户座的参宿四，它们的体积非常非常大。如果太阳是颗乒乓球，那么心宿二则是直径有 11 层楼那么高的巨大球体。参宿四更大，能有 13 层楼那么高。大家可以想象一下这个比例。 心宿二如果在太阳的位置上，会直接吞并火星轨道。大家注意一下右上角的太阳，大小对比就是这么惨烈 按理说，一旦走上了膨胀的不归路，恒星就没法回头了。但超巨星这种级别的怪物，怎么能甘于平凡呢？在某些条件下，红超巨星会因为小型爆发等原因，失去表层物质，从而又变回了一颗蓝超巨星。这种现象被称为“蓝回圈”。 猎户座的一等星，位于猎人右脚位置的蓝超巨星参宿七，就是这样一颗回完了圈的超巨星。根据它的恒星脉动研究表明，它应该是曾经变红过，然后又因为某种未知原因，丢掉了表层物质，重新变蓝了。 当然了，即使它曾经损失过部分物质，它的质量仍然高达太阳的21~24 倍。以它的质量来说，未来的路还不确定，或许它还会再次变成一颗红超巨星，然后再来一次“川剧变脸”，这都不好说。但可以肯定的是，它的星生终点，一定会迎来超新星爆发，迸发出可以与银河系媲美的巨大光亮，化作一朵璀璨的宇宙烟火，结束轰轰烈烈的一生。 参宿七与它附近的女巫头星云 吸积也好，逆袭也罢，在恒星动辄上亿年的生命中，意外和不确定性其实很多很多。我们无法观测到任何一颗恒星的完整生命历程，只能通过观察不同恒星的样子，来拼凑出恒星的一生。也许，上面这些“特别”，并不是真的特别，只是我们了解的太少罢了。 遥望星空，我们永远在丰富着想象，也永远在超越着想象，这就是宇宙的魅力所在吧。
