猎户座拥有红超巨星参宿四(星座左上方的红色恒星)。它会以超新星的形式爆炸——大质量恒星的终点。

红超巨星是天空中最大的恒星之一。它们一开始不是这样的，但随着不同种类的恒星年龄的增长，它们经历了使它们变大的变化……。这是恒星生命和死亡的一部分。

超红巨星定义

当天文学家观察宇宙中体积最大的恒星时，他们看到了许多红色的超级巨星。然而，从质量上看，这些庞然大物并不一定是——而且几乎从来都不是——最大的恒星。事实证明，它们是一颗恒星生命的晚期阶段，它们并不总是悄无声息地消失。

产生一颗超红巨星

红巨星是如何形成的?为了了解它们是什么，了解恒星是如何随时间变化的很重要。恒星在其一生中会经历特定的步骤。它们经历的变化被称为“恒星演化”。它从恒星的形成和年轻的恒星状态开始。恒星诞生于气体云和尘埃中，然后在其核心点燃氢聚变，它们通常生活在天文学家称之为“主序”的地方。在此期间，它们处于流体静力平衡状态。这意味着它们核心的核聚变(它们将氢融合成氦)提供了足够的能量和压力，以防止它们外层的重量向内坍缩。

当大质量恒星变成超红巨星

大质量恒星(比太阳质量大很多倍)也会经历类似的过程，但略有不同。它的变化比它的太阳兄弟姐妹更剧烈，变成了一颗超红巨星。由于它的质量更大，在氢燃烧阶段后，当核心坍缩时，迅速升高的温度会导致氦的快速聚变。氦聚变的速度会加速，从而使恒星变得不稳定。

巨大的能量将恒星的外层向外推，它变成了一颗超红巨星。在这个阶段，恒星的引力再次被巨大的向外辐射压力所平衡，这是由发生在核心的强烈氦聚变引起的。

恒星转变成超红巨星是有代价的。它的大部分质量都流失到了太空中。因此，虽然红巨星被认为是宇宙中最大的恒星，但它们并不是质量最大的，因为它们随着年龄的增长而失去质量，即使它们向外扩张。

红巨星的性质

超红巨星之所以呈红色，是因为它们的表面温度较低。它们的温度在3500 - 4500开氏度之间。根据维恩定律，恒星辐射最强烈的颜色与其表面温度直接相关。所以，虽然它们的核心非常热，但能量会扩散到恒星的内部和表面，表面积越大，它冷却的速度就越快。猎户座中的参宿四是超红巨星的一个很好的例子。

大多数这类恒星的半径是太阳的200到800倍。我们星系中最大的恒星，都是红色的超巨星，大约是我们母星的1500倍大。由于它们巨大的体积和质量，这些恒星需要难以置信的能量来维持它们并防止引力坍缩。因此，它们的核燃料燃烧得非常快，大多数只能存活几千万年(它们的年龄取决于它们的实际质量)。

其它类型的超级巨星

虽然红巨星是最大的恒星类型，但也有其他类型的超巨星。事实上，对于大质量恒星来说，一旦它们的聚变过程超过了氢，它们就会在不同形式的超巨星之间来回摆动。特别是变成黄色超级巨星在变成蓝色超级巨星的过程中，然后再变回来。

质量最大的超巨星被称为超级巨星。然而，这些恒星的定义非常简单，它们通常只是红色(有时是蓝色)的超巨星。

一颗红超巨星的死亡

一颗质量非常大的恒星会在不同的超巨星阶段之间振荡，因为它在核心聚变越来越重的元素。最终，它将耗尽所有运行恒星的核燃料。当这种情况发生时，重力就占了上风。在这个时候，核心主要是铁(它需要比恒星更多的能量来融合)，核心不能再承受向外辐射的压力，它开始坍缩。

随后的一连串事件最终导致了II型超新星事件。留下的将是恒星的核心，由于巨大的引力压力被压缩成中子星;或者在质量最大的恒星中，会产生一个黑洞。

太阳类型的恒星是如何演化的

人们总是想知道太阳是否会变成一个红色的超巨星。对于太阳大小(或更小)的恒星，答案是否定的。不过，它们确实经历过红巨星阶段，看起来很熟悉。当它们的氢燃料耗尽时，它们的核心开始坍塌。这会提高核心温度，这意味着会产生更多的能量来逃离核心。这一过程将恒星的外部向外推，形成了一颗红巨星。在那个时候，据说一颗恒星已经脱离了主序。

这颗恒星伴随着核心的温度越来越高，最终，它开始将氦聚变为碳和氧。在这段时间里，恒星的质量在下降。它将外层大气一层层吹散，形成环绕恒星的云团。最终，恒星剩下的部分会收缩成慢慢冷却的白矮星。它周围的物质云被称为“行星状星云”，它会逐渐消散。这是一种比上述讨论的大质量恒星作为超新星爆炸时的“死亡”要温和得多的经历。