银河系到底有哪些恒星呢

前天晚上我趴在阳台看星星,邻居老张探头过来问了一句：“你说咱们这条银河里，到底住了多少‘邻居’啊？”我愣了一下，发现除了太阳、织女星、牛郎星这几个熟面孔，我还真说不出几个名字，这问题像根小刺一样扎着我，于是这几天翻来翻去查资料，总算理出个大概——现在就把我捋清楚的这些东西写下来，万一你也有过同样的好奇呢。

首先得说一个让人脑子嗡一下的数字：咱们银河系里大概有1000亿到4000亿颗恒星，这不是我随口说的，是天文学家根据开普勒望远镜和盖亚卫星的数据估算的，4000亿什么概念？假设你一秒钟数一颗星，不吃不喝不睡，要数一万多年才能数完，所以说，想把每颗恒星都列出来，根本不可能，但我们可以换个思路——把这些恒星分分类，看看它们都是什么“性格”和“来头”。

先看“主角”：主序星，银河系里最庞大的打工族

银河系里约90%的恒星都属于主序星，什么叫主序星？简单讲，就是那些正在老老实实把氢聚变成氦、安安稳稳发光的恒星——可以理解为恒星的“壮年期”，太阳就是一颗典型的主序星，不过主序星内部的贫富差距大得惊人，按质量可以分成好几个档次。

你先想象一个烧烤摊：有一批巨能吃的壮汉，也有细嚼慢咽的小朋友，恒星也是这样：

• O型和B型恒星：质量在太阳的8倍以上，表面温度超过1万摄氏度，发蓝白光，它们是银河系里的“亮度怪兽”，一颗能顶几万颗太阳的亮度，但代价是寿命极短，几百万到几千万年就烧完燃料，最后以超新星爆炸收场，著名的猎户座参宿七就是B型星。
• A型和F型恒星：质量在太阳的1.5到2倍左右，发白光或淡黄光，织女星是A型星的代表，天狼星也是A型，这类星寿命有十几亿年，比O、B型稳重得多。
• G型恒星：就是太阳这一档，质量在0.8到1.2倍太阳质量，发黄光，银河系里大约有7%到8%的恒星是G型——按4000亿算，也有差不多300亿颗“太阳同类”。
• K型和M型恒星：质量小于太阳的0.8倍，发橙光或红光，尤其是M型红矮星，质量可能只有太阳的十分之一甚至更低，表面温度不到3000摄氏度，烧得极其节省，它们的寿命长得离谱，可以达到几万亿年——比宇宙现在的年龄还长几百倍，银河系里约75%的恒星都是红矮星，但因为太暗，肉眼一颗都看不见，离太阳最近的恒星比邻星，就是一颗M型红矮星。

所以你看,银河系里最多的其实是那些又小又暗的红矮星，像一大群沉默的工蚁，扛起了恒星数量的绝对大头，而那些亮闪闪的蓝白巨星，虽然是夜空的明星，但论数量其实少得可怜。

光谱型	质量范围	表面温度	在银河系占比	代表恒星
O、B型	＞8倍太阳质量	＞10000°C	＜1%	参宿七
A、F型	5-2倍太阳质量	6000-10000°C	约3%-5%	织女星、天狼星
G型	8-1.2倍太阳质量	5200-6000°C	约7%-8%	太阳
K型	5-0.8倍太阳质量	3700-5200°C	约12%	南门二B
M型（红矮星）	＜0.5倍太阳质量	＜3700°C	约75%	比邻星

再看“配角”：巨星、超巨星，走向生命末期的老戏骨

恒星把核心的氢烧完之后,就会开始膨胀，变成巨星或超巨星，它们的体积大得离谱，但表面温度反而降下来了，所以发红光或橙光，参宿四就是一颗红超巨星，直径比木星轨道还宽，如果把参宿四放在太阳的位置，它的表面能吞掉火星，但这么唬人的家伙，质量其实也就十几倍太阳，只不过是生命的最后阶段“虚胖”了而已。

银河系里的巨星和超巨星数量不多,但因为太亮，在夜空中很有存在感，心宿二、大角星、毕宿五都属于这一类，它们最终会变成超新星或者行星状星云，留下一个致密的核心——白矮星、中子星或者黑洞。

更奇特的家伙：双星、变星和流浪行星

银河系里还有一大类恒星不是单打独斗的,而是成双成对甚至三五成群。据估计，银河系中超过一半的恒星属于双星或多星系统，天狼星就是个双星系统，一颗明亮的A型主序星带着一颗暗淡的白矮星伴星，开阳星更夸张，用望远镜看是双星，仔细分析发现是六合星系统。

变星也是一大类，有些恒星亮度会周期性变化，比如造父变星，就像宇宙里的标准烛光，天文学家靠它们测量星系距离，还有一类叫耀星的红矮星，表面冷不丁爆发出巨大耀斑，几分钟内亮度翻几倍——要是附近有行星，上面的生命估计够呛。

还有一批身份模糊的家伙叫褐矮星，质量介于最大行星和最小恒星之间，勉强能发生一些氘聚变，但点不燃真正的氢聚变，银河系里褐矮星的数量可能和普通恒星差不多，但因为太暗，发现起来特别费劲。

最让人感慨的是流浪行星——或者说，被踢出恒星系统的孤儿天体，有些本来在某个恒星系里好好待着，因为引力相互作用被甩出去了，从此在星际空间里孤零零地飘荡，根据微引力透镜的观测统计，银河系里这类流浪行星的数量可能比恒星还多。

恒星不是均匀分布的：银河系的结构决定了你在哪

银河系是个棒旋星系,直径约10万光年，中心有个棒状结构，外面甩出几条旋臂，太阳就在其中一条叫猎户臂的小旋臂上，离银河中心大约2.6万光年，不同区域的恒星构成完全不一样。

• 银盘是恒星最密集的地方，尤其是旋臂上，气体尘埃多，恒星形成活跃，O、B型亮星扎堆出现，银河系的旋臂就像恒星工厂的生产线。
• 核球在银河中心，恒星密度大得吓人，主要是年老的K型和M型恒星，中间还藏着一个约400万倍太阳质量的超大质量黑洞——人马座A*。
• 银晕包裹在银盘外面，分布着更古老的恒星和球状星团，球状星团是银河系里最老的“化石”结构，动辄上百亿岁，像M13武仙座球状星团，里面密密麻麻挤了几十万颗老年恒星。

这层结构意味着：如果你在银河系的不同位置抬头看天，看到的星空会完全不同，在银盘中间，夜空亮得跟白天一样；在银晕边缘，天上的星星稀稀拉拉，甚至可能连一个亮星都没有。

最让人放不下心的问题：银河系里有多少颗“太阳”？

这个问题其实在问：有多少恒星的条件和太阳类似，可能孕育生命？根据开普勒望远镜的数据分析，银河系里大约有20%的类太阳恒星（G型、K型主序星）在宜居带内拥有地球大小的岩石行星，光这一项，就意味着整个银河系可能藏着上百亿颗潜在的宜居行星，具体到恒星数量，G型和K型主序星加起来，整个银河系大约有400亿到600亿颗，这个数字每一次被念叨，都让人觉得宇宙的沉默有点说不过去。

写到这里想起来,物理学家费曼有句话大意是：知道一件事物的名字，并不等于了解它，银河系的恒星叫什么名字、编号多少，其实远没有理解它们如何发光、如何演化、如何在引力编织的蛛网上各居其位来得有意思，下次再有人问你银河系有哪些恒星，你可以说：大部分是又小又暗的红矮星，夹杂着些像太阳一样的黄星，零星点缀着几颗亮得发蓝的短命鬼，还有一堆膨胀的老头在喘最后一口气——而所有这些，都被旋臂裹挟着，在银河系里转过一圈又一圈。