在我們太陽系內(nèi)，除了太陽自身可以發(fā)光外，其它天體都是來自太陽光的反射而發(fā)光的。天體自身發(fā)光源自于其內(nèi)部的核聚變，從內(nèi)部釋放出光子，因而我們可以看見它發(fā)光，這樣的天體我們統(tǒng)稱為恒星。宇宙中有非常多的恒星，這些天體都會(huì)發(fā)光。
在地球上，我們晚上所見的滿天繁星，大多數(shù)是可以自身發(fā)光的恒星。在我們?nèi)庋鄯秶鷥?nèi)（暗于6.5等），大約有3000多顆，加上腳下看不見的，總共差不多6000多顆。而且這些恒星大多數(shù)位于銀河系以內(nèi)，因?yàn)檫b遠(yuǎn)，所以一些河外星系需要借助望遠(yuǎn)鏡觀賞。當(dāng)你借助望遠(yuǎn)鏡觀賞的時(shí)候，你會(huì)發(fā)現(xiàn)在一個(gè)小小的區(qū)域就可以看見很多的恒星。
月亮、小行星、彗星、人造衛(wèi)星等等這些都是由于太陽光反射引起的發(fā)光，而非自身發(fā)光。自身發(fā)光屬于恒星的范疇，比如我們的太陽，由于大質(zhì)量所產(chǎn)生的引力，導(dǎo)致其核心啟動(dòng)了核聚變。核聚變的能量是由一系列被稱為質(zhì)子-質(zhì)子鏈反應(yīng)的過程產(chǎn)生的，在質(zhì)子﹣質(zhì)子鏈反應(yīng)中會(huì)產(chǎn)生光子。然后艱難的抵達(dá)太陽表面，以可見光波段的形式令我們?nèi)庋劭梢姟?/span>
假色影像的太陽，它是最接近地球的G型主序星。圖：NASA/SDO (AIA)
恒星在宇宙中的分布是不均勻的，但通常會(huì)與星際氣體和塵埃一起運(yùn)動(dòng)，這被稱為星系。一個(gè)典型的星系，其數(shù)目就包含數(shù)千億顆恒星，然而在可觀測的宇宙中有超過1000億（10的11次方）個(gè)星系，因此宇宙中的恒星數(shù)量是驚人的。2010年，對可觀測宇宙中恒星數(shù)量的一個(gè)估計(jì)是3×10的23次方個(gè)。人們常常認(rèn)為恒星只存在于星系中，但現(xiàn)在我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)星系之間的空隙區(qū)域也存在大量的恒星。
這張圖中的藍(lán)色恒星是所謂的藍(lán)掉隊(duì)星，它們是出現(xiàn)在赫羅圖上的左上角。圖：Francesco Ferraro (Bologna Observatory), ESA, NASA
當(dāng)你在夜空中看見一顆亮星時(shí)，它或許是2顆甚至3顆以上的，因?yàn)榱炼然蛞暯堑年P(guān)系，我們只能看見一個(gè)亮點(diǎn)。一個(gè)多合星系統(tǒng)是由兩個(gè)或多個(gè)恒星由于引力作用而相互環(huán)繞的。最簡單和最常見的多合星系統(tǒng)是一個(gè)雙星系統(tǒng)，但也發(fā)現(xiàn)了三顆或更多顆恒星的系統(tǒng)。由于軌道穩(wěn)定性，這種多合星系統(tǒng)通常被組織成雙星的分層集合。更大的恒星群被稱為星團(tuán)。這些星團(tuán)包括只與少數(shù)恒星的松散恒星組合的星團(tuán)，以及擁有數(shù)十萬顆恒星的巨大球狀星團(tuán)。這樣的系統(tǒng)會(huì)圍繞它們的主星系公轉(zhuǎn)。我們在晚上看見一個(gè)酷似問號形狀的，就是一個(gè)星團(tuán)，名為昴星團(tuán)，它是由7顆明亮的恒星組成的。
肉眼可以看見的獅子座（已添加星座連線）。圖：Till Credner
黑矮星
黑矮星理論上是一種恒星殘骸，是白矮星已經(jīng)充分冷卻到不再發(fā)出任何顯著的熱或光的一種狀態(tài)。因?yàn)槔碚撚?jì)算得出白矮星達(dá)到這個(gè)狀態(tài)所需的時(shí)間比宇宙當(dāng)前的年齡（138億年）還要長，所以我們預(yù)計(jì)當(dāng)前的宇宙中不存在黑矮星這種恒星，但是白矮星的最低溫度將是我們可以觀測到它的一種極限值。
“黑矮星”這個(gè)名字也用來指那些質(zhì)量不足以維持氫核聚變的天體。這類天體的質(zhì)量一般為小于大約0.08倍的太陽質(zhì)量。這些天體現(xiàn)在通常被稱為棕矮星，這個(gè)術(shù)語來源于20世紀(jì)70年代。黑矮星不應(yīng)與黑洞，黑星或中子星混淆。
黑洞
黑洞是大質(zhì)量恒星最終演化的結(jié)果，其嚴(yán)格來講是一個(gè)時(shí)空區(qū)域，表現(xiàn)出的引力效應(yīng)極為強(qiáng)大，以至于任何粒子和電磁輻射都不能從中逃逸出去，當(dāng)然也不能從其內(nèi)部逃逸，就連宇宙中最快速度的光也不能幸免。 廣義相對論理論認(rèn)為，足夠致密的質(zhì)量可以使時(shí)空扭曲，從而形成黑洞。無法逃脫的區(qū)域邊界被稱為事件視界。雖然事件視界對穿過它的物體之命運(yùn)和環(huán)境有巨大的影響，但是實(shí)際上其局部似乎觀測不到理論上所能檢測到的任何特征。在許多方面，黑洞的作用就像一個(gè)理想的黑體，因?yàn)樗粫?huì)反射光。此外，彎曲時(shí)空中的量子場理論預(yù)測事件視界會(huì)發(fā)射出一種被稱為霍金的輻射，具有與黑體的光譜相同的光譜，其溫度與其質(zhì)量成反比。對于恒星質(zhì)量的黑洞來說，這個(gè)溫度大約為十億分之一開爾文，這導(dǎo)致它基本上不可能被觀察得到。
質(zhì)量達(dá)太陽10倍的黑洞之計(jì)算機(jī)模擬圖。圖：Ute Kraus
轉(zhuǎn)載請取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處
