天上的星星你真的知道為什麼忽明忽暗嗎?
天上的「魔眼」——脈動變星。恆星的體積是比較穩定的,多數恆星的體積在短時間內不會有大的變化。但是,也有一部分恆星的體積卻可以像孫悟空的金箍棒一樣,一會兒變大,一會兒變小。因為恆星體積的變化會改變恆星發光的本領,所以,恆星有時看上去亮,有時看上去暗。我覺得,可以這麼比喻。有一堆火,如果把它裝進一個爐子裡,它的光只能通過小小的爐口發射到外面,這樣這堆火發出的光就少,看上去就暗;假如把這堆火從爐子裡倒出來,這堆火的發光面積就會增大,發出的光就會增多,看上去就亮。恆星也一樣,同一顆恆星,它的體積變大的時候,發光的面積就會增大,發出的光就會增多,看上去就會感覺亮一些;相反,當恆星的體積變小的時候,它的發光面積就會變小,發出的光就會較少,這時恆星就會變暗。所以,這樣的恆星看上去就是一會兒亮一會兒暗。這種因為不斷膨脹收縮而忽明忽暗的變星,因為它們的變化很像人的脈搏跳動,所以科學家們就把它們叫做脈動變星。

脈動變星大多數非常有規律,也就是說變亮變暗時間非常準確,是一種周期性的變化,所以,科學家們把這種很有規律的脈動變星叫做周期性脈動變星。還有一些脈動變星就不怎麼守規矩了,它們變亮變暗非常隨便,沒有任何規律,也沒有明顯的周期性,所以,科學家們把這樣的脈動變星叫做不規則脈動變星。

脈動變星中最重要的一類就是造父變星。造父,是中國古代一個特別善於趕馬車的人。據說他駕馭的馬車既快又穩,能夠日行千裡。科學家們發現,造父星是一顆變星,人們就稱它為「造父變星」。造父變星是發現最早的一顆變星,後來科學家們乾脆把這類變星統統稱為「造父變星」。所以,「造父變星」指的不是某一顆星星,而是指一類亮度呈周期變化的星星。我們非常熟悉的北極星就是一顆造父變星,只是北極星的亮度變化不太明顯,所以人們一般沒有注意到它是一顆變星罷了。因為造父變星的變化周期和它的發光本領即它的光度有非常密切的關係,所以,科學家們就利用造父變星來計算宇宙中天體之間的距離。由此,造父變星獲得了「量天尺」的美名。

一般說來,造父變星的變化周期在10小時左右。但是,在脈動變星中還有一種周期更長的變星,這種變星的變化周期一般在320天至370天之間。它們變化的周期不但很長,而且亮度變化非常大,最亮的時候可以接近一等星,是附近天空中最亮的星星;當變暗的時候卻只是一顆十等星,用肉眼完全看不見。它們像魔鬼的眼睛一樣,一年左右睜一次眼閉一次眼。因此,歐洲人把它叫做天上的「魔眼」。
脈動變星體積大小的變化引起了亮度的變化。那麼,脈動變星的體積為什麼會變化呢?科學家們認為這是因為恆星內部原子反應與恆星的壓力不斷變化的結果。實際上,脈動變星是恆星生命中的一個階段,絕大多數恆星在一生中都會或長或短地處於脈動變星的階段,但這段時間不會太長,與恆星的壽命相比是極其短暫的。因此,脈動變星在恆星總數中所佔的比例也是很小的。迄今為止,科學家們發現的脈動變星總數不超過3萬顆,只佔銀河系恆星中的極小一部分。

天空中的星星為什麼會突然變亮你知道嗎?
天上的神燈——爆發變星。不知道你們是否注意過,平靜的夜空有時會突然出現一顆非常明亮的星星,這樣的星星有的會保持幾個月,有的會保持幾天,有的卻只能保持幾十分鐘。這種現象實際上是原來比較暗的星星突然變亮的結果。這種突然變亮的星星,科學家們把它們叫做爆發變星。
在爆發變星中,有一種變星爆發時間非常突然,維持的時間只有幾十分鐘,就像夜空中打一次閃電一樣,這樣的爆發變星科學家們叫做耀星。科學家們認為,耀星是恆星大氣發生突然變化的結果,耀星的年齡一般都比較年輕。1948年在鯨魚座發現了一顆耀星,這顆星星3分鐘內亮度增加了12倍,非常引人注目。

太空「搶劫案」——新星爆發
有時天空中會突然出現一顆很亮的星星,在一兩天內亮度迅速增加,達到最亮後又逐漸減弱,在幾年或幾十年後慢慢消失。這就是科學家們所說的「新星」。新星實際上並不是新產生的星星,它們原來就有,只是因為暗,肉眼看不到,沒有引起人們的注意,後來突然變亮,像新冒出來的一樣,所以人們才把它們叫做新星。因此,新星實際上並不「新」。新星也是一種爆發變星,只是它們的爆發時間比較長,亮度變化比較大,比較引人注意。我國古代人民對新星有好多的觀測記錄,從漢代到明代記錄了90多顆新星出現的時間和位置,這為我們研究新星提供了寶貴的資料。

新星爆發時亮度變化非常大,有時會增加到原來的幾百甚至幾萬倍。那麼,是什麼原因使新星有這麼大的變化,發這麼大的「脾氣」呢?科學家們認為,新星原來是一顆體積很小,但密度很大的矮星。當它與附近的巨星靠近時,這顆不起眼的矮星就會「搶劫」巨星的物質,把巨星的物質吸引到自己身上來。當大量的物質落到矮星身上的時候就會發出巨大的能量,使本來「很涼」的矮星溫度迅速上升,上升到一定程度就會引起原子反應,原來不起眼的矮星這時就會發出巨大的光和熱,這樣矮星就變成了新星。

現在我們明白了,新星是靠「搶劫」別人的東西使自己變得明亮無比、「不可一世」的。但是,搶劫的東西畢竟不是自己的東西,所以新星爆發以後,外面的物質慢慢擴散,新星就恢復原來矮星的真面目,又變成不起眼的「小不點兒」了。有的新星可以多次發生爆發,這樣的新星就叫做「再發新星」。
今天就跟大家聊到這裡,你聽明白了嗎?好了,下期我們接著聊。
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