银河系有几个恒星，元首是谁

银河系拥有几千亿颗恒星，但从地球表面肉眼可见的只有数千(在理想条件下，任何时候从地球上任一地点看到的不超过3,000)。 另：银河系 银河系是一个拥有上千亿颗恒星和大量星际物质的天体系统，太阳是银河系中一颗极其普通的中等恒星。我们在夏夜晴朗的天空中看到的银白带子是银河系在天球上的投影，熠熠的白色是密集的恒星发出的光辉。 如果从银河系之外看银河系，它应该是一个带旋涡结构的铁饼形星系。银河系的盘面直径约为10万光年，核球直径大约为1万光年，银核直径大约为3光年。太阳处在银河一条旋臂上，距银心约4万光年远的地方。因此在地球上看银河，朝向银心的一侧密集明亮，另一侧则稀疏暗淡。银盘中恒星相对密集，尤其是旋臂上集中着一些比较年轻的甚至是形成中的恒星、疏散星团、星际介质和气体星云；年老的球状星团分布在银晕中；大质量的银核中心有一个巨大的黑洞。银河系的总质量为1400亿个太阳质量，其中90％为恒星、10％为气体和尘埃组成的星际介质。银河系整体绕过银心垂直于银盘的轴旋转，太阳所在处的转速为每秒220千米。 恒星 stars 恒星是由引力维持在一起的热气体(严格说是等离子体)球，它们发光是因为其内部的核聚变反应产生热能。我们在天空看到的星星几乎都是恒星，太阳就是一颗典型的恒星。 一些仍然在收缩而未到达主序的年轻恒星之所以很热(因而发光)，是因为它们收缩时释放引力能(见开尔文－亥姆霍兹时标)；它们尚未开始‘燃烧’氢的核相互作用。另一方面，一些老年恒星无法继续靠核燃烧维持热度，已经收缩成了白矮星或中子星；这样的老年恒星可以像行将熄灭的余火那样继续发光一段时期(甚至可长达数百万年)，尽管它们不再产生热量，却仍然被称为恒星。白矮星终将冷却为完全熄灭的灰烬——冷的黑矮星。 可能存在一类介于太阳这样的恒星和行星之间的暗弱恒星，它们在一段时期内能通过缓慢的引力坍缩产生热和光，但其中心永远不可能热到足以引发核燃烧的程度。这样的恒星叫做褐矮星，它们的质量在太阳质量和木星质量之间。 真正通过核相互作用产生热和光的主序星和巨星，全都起始于较大、较冷的气体云，气体云收缩并释放引力能时，其中心部分变热。只有当恒星的中心温度达到了临界值，核燃烧才得以开始。对于靠质子－质子反应发光的太阳这样的恒星，这一临界温度为开氏1,500万度。 天文学家为了强调恒星内部核燃烧的作用，有时会要求新涉足天体物理学的人解释核相互作用在决定恒星中心温度中的作用。显而易见的答案是，核相互作用维持恒星的热度；但这个显而易见的答案错了。当原恒星朝主序坍缩时，它的内部因引力能的释放而变得越来越热。当核燃烧开始，它产生足够的热量以造成向外的压力，使坍缩停止，并使恒星稳定在主序的特定地点。没有核燃烧，原恒星就将继续坍缩而释放更多引力能，其中心亦将变得更热。恒星内部核燃烧的关键作用是使恒星中心冷下来(至少比没有核燃烧时冷些)。 例如，如果你使用魔法中止了太阳内部的质子－质子反应，其中心压力将降低，太阳将开始收缩，于是中心变热。但是，当中心温度升至大约开氏2,000万度时，碳循环的一系列相互作用成为产能的主宰，使压力增高而制止坍缩。核相互作用阻止恒星内部温度升至更高这一事实，对理解恒星演化至关重要。 这也解释了恒星何以如此稳定。如果某种原因碰巧使恒星稍稍膨胀(例如，如果核相互作用变得快些，产生较多热量而增加压力)，恒星中心将变得较冷，因为能量被用来驱动膨胀。但恒星变冷时，核相互作用减弱，释放的能量减少，压力因而降低，于是恒星再度收缩而恢复到它的‘正确’大小。反之，如果某种原因碰巧使恒星稍稍收缩(例如，如果核相互作用变得慢些，产生较少热量而降低压力)，则恒星收缩时引力能转化为热量，于是核相互作用加强，压力也将重新提升，使恒星膨胀而恢复到它平衡时的大小。这是一种每当出现扰动总是起着维持现状作用的称为负反馈的过程。 我们银河系拥有几千亿颗恒星，但从地球表面肉眼可见的只有数千(在理想条件下，任何时候从地球上任一地点看到的不超过3,000)。各种天体表收录的恒星已经超过1百万，但对其中大多数我们掌握的全部知识仅仅是它们的视星等和在天空上的位置。用施密特照相机进行的各类巡天计划已经拍摄了几亿颗恒星，但其中大多数甚至还没有编目。 恒星的距离用视差和其他方法估计(见宇宙距离尺度)。离太阳最近的恒星是距离1.3秒差距(约40万亿公里)的半人马座比邻星。虽然主序星的直径与太阳相近(地球直径的100多倍)，而有些巨星的直径比太阳大100倍，但由于恒星离我们极其遥远，它们全体(太阳除外)甚至用望远镜看起来也不过是天幕上的小小光点。恒星的大小可从它们的颜色和光度计算出来。颜色告诉我们恒星表面有多热，光度告诉我们恒星每秒钟发出多少能量。根据颜色和光度的测量，就能直截了当地计算在那样的温度下恒星必须多大才能发射那么多的能量。 有关恒星的知识主要来自能揭示其物质成分、表面温度和运动状态的光谱学研究。恒星几乎完全由氢和氦构成；按照原子(严格说是原子核)数，太阳物质成分(这是典型)的90.8％是氢，9.1％是氦，0.1％是重元素。这些准确的数字部分源于光谱学揭示的表层不同元素的比例，部分通过将不同内部成分的恒星模型计算性质与实测恒星性质(包括大小和光度)进行比较，找出符合得最好的计算结果。 多数恒星存在于双星系统(或聚星系统)中；太阳是一颗拥有行星家族而无恒星伴侣的孤立恒星，这在主序星中属于少数，但这是数量很大的少数，大概占全部恒星的15％。幸而大多数恒星属于双星系统，因为天文学家能够根据恒星在双星系统中的运动特性推算它们的质量。双星系统由引力维系在一起，两星相互环绕(严格说是环绕它们的公共质心)运行的轨道遵守开普勒定律。通过测量双星的轨道周期(比较容易)和两星之间的距离(相当难，但对部分双星并非不可能)，就能够利用开普勒第三定律计算双星系统两子星加在一起的总质量。 双星系统中两子星相对于更遥远恒星背景运动的观测是长期而艰苦的，在少数情况下，这样的观测能揭示每颗子星离质心有多远。和一大一小两个孩子在跷跷板上平衡的情形一样，双星系统的平衡要求质量较大的子星必须离质心较近，质量较小的子星必须离质心较远。两星离质心的距离之比(这可以测出)等于两星质量的反比，由此能够得出两星的质量比。 有了这两方面的信息(总质量和质量比)，就能直截了当计算双星中每颗星的真正质量。经过多年的仔细观测，天文学家用此方法积累了足够的资料，确证了质光关系，并估计了那些不能直接应用这一方法的恒星的质量。质量也能用根据已知天体物理学定律将恒星大小、质量和光度联系起来的恒星模型进行估计。总的说来，各种不同类型恒星(诸如红巨星、主序星或白矮星)模型代表的质量，与能够通过现实恒星精确测量的对应质量是符合的，这使天文学家确信他们的模型的正确性。 恒星在主序停留的时间只依赖于它们的质量，质量25倍于太阳的恒星是3百万年，太阳本身是100亿年，质量仅为太阳之半的恒星是2,000亿年。部分由于这一原因，在任何时候，‘存活’的小质量恒星远远多于大质量恒星。