山东
先问你一个问题：夜空中肉眼能看到多少颗恒星？答案大概是6000多颗。
那我再问你：这6000多颗恒星里，有多少颗是宇宙中数量最多的那种恒星？
答案是：零。一颗都没有。
宇宙中数量最多的恒星居然肉眼一颗也看不到，是不是觉得很不可思议？这些隐藏在黑夜中的恒星就是红矮星。
你知道吗？红矮星的数量占到了银河系恒星总数量的75%，也就是说每四颗恒星中就有三颗是红矮星。因此，说它是宇宙恒星界的 "基本盘" 一点都不为过。今天咱们就来聊聊宇宙中数量最多的恒星——红矮星，看看红矮星到底有多奇特？
红矮星到底是个啥？
经常看天文科普的朋友大多听过红矮星。那它就是又红又矮的恒星吗？其实只说对了一半。要真正搞懂它，得先从天文学家给恒星分类的规矩说起。天文学家按照恒星的表面温度从高到低，把恒星分成了七大光谱型，排号是 O、B、A、F、G、K、M。看看下面这张图你就明白了。
至于科学家是怎样给恒星分类的，这里就不详细讲解了。文章链接放在末尾了，感兴趣的朋友可以去看一下。红矮星就位于最后一档的M型中。
我们先来聊一聊红矮星中的“红”。这个很好理解，完全是由温度决定的。红矮星的表面温度只有2400K到3900K（0K=-273.15℃），是恒星里面温度最低的一档。由于温度低，红矮星发出的光是红色的，而且还是发暗的暗红，就像是一块烧红了的铁块。
再来说一说红矮星中的“矮”字。很多人以为“矮”意味着体积小、质量小。其实这是错误的。一颗恒星是“矮星”还是“巨星”看的不是个头大小而是光度大小。天文学家把光度大的恒星称为巨星，光度小的恒星则称为矮星。红矮星的“矮”就是这么来的。太阳属于黄矮星，“矮”也是光度低的原因。例如比邻星，表面温度只有大约3000K（约2770℃），散发出红色光芒，光度仅为太阳的1.7‰，它就是一颗红矮星。而参宿四和心宿二的表面温度也在2400K到3900K之间，但光度却是太阳的好几万倍，非常的高，所以，它们虽然也属于M型恒星却不是红矮星而是红巨星。
红矮星是恒星家族中质量最小的一类。它们的质量下限约 0.08 倍太阳质量，相当于 80 倍木星质量。低于这个数，核心压力不够，点不燃氢聚变，那就只能算是介于行星和恒星之间的 "失败恒星"——褐矮星。红矮星的质量上限大概是 0.6 倍太阳质量，再往上就进入橙矮星、黄矮星的范畴了。
红矮星离谱的属性
红矮星是恒星中温度最低的一类恒星。一提到恒星，我们总会想到太阳，想到它足以汽化地球一切物质的高温。而红矮星的表面温度只有 2400K 到 3900K，也就是大约2100℃到3600℃。这意味着一些红矮星的表面温度还不到太阳表面的一半，甚至都无法融化金属钨（熔点约3400℃）。正因为温度低，红矮星才会辐射出暗红色的光芒。
暗到离谱的光度。提起太阳，我们会想到它的万丈光芒，给地球带来了光明。但恒星家族中最不起眼的红矮星却暗到离谱。我们就拿比邻星来举例子。它的光度大约是太阳的0.0017倍，也就是千分之一点七。如果把比邻星放到太阳的位置上，地球到它的距离还是1个天文单位不变，那么地球上会发生什么呢？这时候，天上比邻星只有约-19.82等，亮度还不到 0.2%。
在地球上，比邻星正午时分的照度大约只有170勒克斯。这是什么概念？正常晴天正午是10万勒克斯以上，阴天室外也有1000勒克斯左右。170勒克斯大概就是你家客厅开着几盏灯的亮度，或者一个极其昏暗的阴天。
当然了，在比邻星昏暗的照射下，地球上的温度会骤降，最终平衡温度会跌到大约52K，也就是大约零下221℃，冷得跟冥王星那里一样。
所以，红矮星不是 "暗一点" 的问题，是暗到只需远离它1.5亿公里，就能直接把地球大气层冰封的程度。
红矮星最反直觉的属性——平均密度。前面我们提到过，红矮星的质量介于0.08倍~0.6倍太阳之间，而红矮星的半径通常在太阳的10%~60%之间。这就意味着红矮星的平均密度要比太阳的平均密度大很多。它们之间的差距究竟有多大？真实的数值可能颠覆你对红矮星的认知。
再拿比邻星来举例，比邻星的质量约为太阳的0.123倍，半径约为太阳的0.154倍。通过计算我们得知，比邻星的平均密度大约是太阳的33.7倍。我们知道太阳的平均密度约为1.48克/厘米³，所以比邻星的平均密度是47.4克/厘米³。对比一下，铁的密度约为7.87克/厘米³，比邻星的平均密度大约是铁的6倍。
是不是觉得很不可思议？小小的比邻星居然这么“结实”？在红矮星的世界里，质量越小，其平均密度就越大。这究竟是什么原因呢？篇幅有限，我们在后面的文章中接着聊。有知道的朋友可以在评论区科普一下哦！
最后，我们再聊一个红矮星最最离谱的属性——长寿。科学家告诉我们，太阳的寿命大约100亿年，现在已经存在了大约46亿年。对于我们而言，太阳漫长的100亿年寿命似乎是永恒的。然而一颗0.1倍太阳质量的红矮星，寿命能达到1万亿年以上。宇宙现在才138亿岁，在红矮星的时间尺度上，宇宙还只是个刚出生的婴儿。从时间维度上看，红矮星更配得上“恒星”二字。它几乎是永远不会“熄灭”的星星啊。
为什么命这么长？两个原因：一是燃料烧得慢，核心温度低、聚变温和；二是红矮星内部是全对流的 —— 整个恒星像一锅煮沸的粥，外层的氢能不断翻到核心去烧，燃料利用率接近 100%。
而太阳呢？核心烧完就完了，外层的氢根本参与不了聚变，一辈子只能烧掉 10% 左右的燃料。
红矮星拥有万亿年的寿命？有没有一种可能，在某颗红矮星的周围已经诞生了宇宙最顶级的“宇宙文明”呢？毕竟人家有上万亿年的时间慢慢演化，我们太阳这100亿年，搞不好只是人家的一个零头啊。
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