恒星的中年
开始核聚变标志着从原恒星过渡到恒星。我们太阳的这一过渡发生在45亿年前,至今仍在消耗着氢的巨大贮藏。太阳的输出功率超过1026瓦,这相当于每秒钟耗去约100万吨的氢。这就使我们确信太阳当今的质量竟有2000亿亿亿吨。天文学家认为,太阳在进入下一个演化阶段之前,还能像今天这样继续供给氢的消耗,坚持另一个50亿年。我们只好寄希望于到那时我们人类的后代已经完善了星际旅行的科学!当太阳核心的氢燃料接近耗尽之时,就意味着太阳系全部生命的末日来临之日。
恒星的聚合过程锻造出许多日常生活中熟悉的元素。这种熔炉确实是这许多种元素惟一的来源。大爆炸理论告诉我们,宇宙诞生初始时,只创造出最轻的元素——氢与氦。那些参与形成地球、大气和我们身体的较重元素,是后来称作超新星的激变恒星爆发期间在星体内部形成的。这类爆发在星系周围贡献出新形成的物质,不断地以重元素丰富着星系介质。还是老话说得对,无疑我们人类是由恒星尘灰做成的。
恒星的质量越大,其核心的氢燃料消耗得越快。这是因为这些大质量恒星的中心压力(从而还有温度)极高,致使核聚变反应更加急速。在它们核心处的氢最后耗尽时,首先进入恒星演化的第二个阶段,变成红巨星。在这个新的阶段,恒星的核心由氢聚变的产物——氦组成。氦又是另一不同聚变反应的燃料,反应后形成碳和氧,并继续释放出大量的能量。然而,这种反应需具备更高的核心温度,这个条件直到氢聚变的末尾才会出现。恒星由氢供给燃料过渡到由氦供给燃料的转变时间极短,氢一经耗尽氦核反应立即开始。随之,这颗恒星的外貌显著改变。