成大物理系 許瑞榮、蘇漢宗
數年前在一次科學營活動裡，給一個題目為”恆星的一生”的演講時，為了切入主題問聽眾說：「恆星是不是永恆的呢？」大部份的聽眾都靜靜的瞪著，有點懷疑這是不是一個陷阱，只有一位國中生很堅定的回答說：「不是！」他的理由是：他來參加營隊前剛看完三國演義，在第104回裡談到孔明逝世的內容有「…司馬懿夜觀天文，見一大星赤色，光芒有角，自東北方流于西南方蜀營內…」，懿驚喜曰：『孔明死矣！』可見得恆星會死亡。這位學生是答對了，不過理由卻完全不對，司馬懿看到掉下來應該是流星不是恆星，而這個天文異象可能也是作者羅貫中給硬掰出來的。
是的，恆星不是永恆的，就像我們凡人一樣，恆星有生也有死，它們的一生大略可以用圖一來表示。恆星生命的長短，恆星在老年期有什麼變化，死亡以後會變成什麼，這些問題都和恆星的質量有很緊密的關係。那麼恆星的質量又有什麼重要呢？很粗略地說它代表恆星燃料的多寡，通常天文學家用我們最親密的太陽來當標準。比太陽質量大十倍以上的恆星，稱為大質量恆星，而質量不到太陽一半的是小質量恆星。
圖一、不同質量恆星的一生。大質量恆星燦爛過完短暫的一生，以壯烈的超新星爆炸謝幕。太陽過完一生後會以行星狀星雲落幕，哽咽地離開恆星世界。棕矮星是一種質量太小的失敗恆星。(圖片版權與來源：Begelman and Rees, "Gravity's Fatal Attraction,' Scientific American Library 1996)
乍看之下，大質量恆星含有較多的燃料，似乎也應該活得最久。不過它們卻是天生的敗家子，它們消枆燃料的速度是太陽的數十倍到數千倍，所以在數百萬年到數千萬年的盡情揮霍後，就用掉所有的家產，最後以超新星爆炸的死亡儀式落幕。不過，人類應該感謝這些粉身碎骨的恆星呢！宇宙剛誕生時，宇宙中只有兩種元素，其中百分之七十五為氫氣，百分之二十五為氦氣。後來由於大質量恆星的死亡，慷慨地捐出它們一生中製造出來的碳、氮、氧、矽、鐵、金、銀等元素，才會有人類的存在，也才有金銀珠寶來美化我們的人生。而提供人類光和熱的太陽，大約可以活上一百億年，對年齡有五十億年的太陽，它還有五十億年的生命呢！這對我們人類來說，已經是夠長久了。小質量的恆星更可以活上數百億年，不過它們是不折不扣的鐵公雞，它們省吃儉用地直到死亡。
所以若是說芸芸眾生都是星宿下凡，那一點都不過份，因為我們都是由星塵所組成的。了解恆星不是永恆的，同時也提出一套理論去解釋恆星如何生、老、病、死，這些都是現代天文學最精彩的成就之一。如果你想知道全部的故事，一窺天機，今年二月剛出爐的高中天文學教科書會是很理想的入門。它們的正式名稱是「高級中學 地球科學 下冊」，共有龍驣文化公司 (蔡文祥等) 、南一書局 (陳文屏等)、大同資訊公司 (許瑞榮等)等三個版本。
source:
http://www.phys.ncku.edu.tw/ckuo/articles/star_life.html
