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A型主序星
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A型主序星（AV星）或A矮星），也称白色主序星，是一颗主序星（燃烧氢的恒星），分类上属于光谱类型A和光度类别V（数字的五）。这类恒星的光谱由强氢巴耳末吸收线定义[1]。它们的质量在1.4 到 3.1太阳质量之间，表面的温度在7,600到10,000K之间，寿命大多在4亿年至30亿年。[2][3][4][5][6]在附近的亮星例子为牛郎星（A7V），天狼星A（A1V）和织女星（A0V）。A型主序星没有对流层，因此预期不会有磁发电机。此外，由于它们没有强烈的恒星风，它们缺乏产生X射线发射。[7][8]A型主序星在恒星中的占比大约为0.625%[9]。
光谱标准星
修订后的耶基斯图集系统[15] 列出了A型光谱矮星标准恒星的密集网格，但并非所有这些恒星都作为标准幸存至今。A型主序矮星中MK光谱分类系统的“锚点”和“匕首标准”，即那些多年来保持不变并可以考虑定义该系统的标准恒星，是织女星（A0 V）、天玑（大熊座γ，A0 V）和北落师门（南鱼座α，A3 V）[16][17]。摩根（Morgan）和基南（Keenan）对MK分类的开创性回顾（1973）[17]没有在A3 V和F2 V类型之间提供任何匕首标准。HD 23886在1978年被建议为A5 V的标准[18]。
理查·格雷（Richard Gray）和罗伯特·加里森（Robert Garrison）在1987年和1989年的两篇论文中提供了对A矮星光谱序列的最新贡献[19][20]。他们列出了各种快速和缓慢旋转的A型矮星光谱标准，包括HD 45320（A1 V）、HD 88955（A2 V）、长蛇座2（A7 V）、小狮座21（A7 V）和鲸鱼座44（A9 V）。除了摩根的论文和格雷与加里森论文提供的MK标准外，人们偶尔也会看到狮子座δ（A4 V）被列为标准。没有公布的A6 V和A8 V标准星。
总的来说，晚A型主序星与早F型主序星之间的界限一直相对比较模糊，A9V–F0V 处的判据（巴耳末系逐渐变弱、Ca II K 线与金属线群逐渐变强、再叠加恒星自转展宽与金属丰度差异）会让不同观测与分类者出现1个子型左右的分歧。与一些“有硬判据”的边界（如O/B分界线由He II 线的出现/消失界定）等相比，A/F的分界确实更主观一些。[21][22]
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寿命和行星系统
A型恒星很年轻（很多只有几亿年的年龄，但严格来说相当一部分恒星的年龄并不是很确定，且在估算年龄方法上往往偏保守[23][24]），并且许多A型恒星发出的红外线（IR）辐射超出了预期值。这种红外过量可归因于能形成行星的岩屑盘尘埃发射[25]。 调查表明，大质量行星通常在A型恒星周围形成，然而这些行星很难使用多普勒光谱方法探测到。这是因为A型恒星通常旋转得非常快，因此谱线非常宽，使得很难量测由轨道上的行星引起的微量多普勒频移[26]。然而，这种类型的大质量恒星最终演化成一个更冷的红巨星，在接近或达到次巨星和红巨星阶段时大多已经自转速度大幅减慢，因此可以使用迳向速度法进行测量[26]。截至2011年初，在演化的K巨星周围发现了大约30颗类木星行星，包括北河三（双子座β）、少卫增八（仙王座γ）和左枢（天龙座ι）。围绕各种恒星的多普勒调查表明，已发现的大约每6颗质量是太阳两倍的恒星中就有1颗被一颗或多颗木星大小的行星绕行着，而已发现的类太阳恒星的轨道上只有1/16[27]。
已知有行星围绕特征的A型近地恒星包括HD 15082、老人增四（绘架座β）、 HR 8799和HD 95086[28]，北落师门是否有明确行星存在争议。
一些中文资料显著低估了比太阳质量更大的恒星的寿命（例如认为A型主序星的寿命上限只有10亿年，认为F型主序星的寿命上限只有40亿年，都过度低估），且高估了这些恒星的紫外辐射问题（恒星自转等因素会削弱宜居带受到的各种辐射）。A型主序星的质量通常在太阳的1.4倍至3.1倍左右，而F型主序星的质量上限在太阳的约1.7倍左右（质量上限和下限均受金属丰度和恒星年龄两方面因素影响），太阳寿命约105亿年，但简化为约100亿年来计算[29]，按照恒星寿命反比于质量的2.5次方来计算（即使按3次方来计算也上限远不止10亿年，而且对于碳氮氧循环为主的恒星而言，应该反比于质量的2.5次方而非3次方），处在A/F边界的约1.7倍太阳质量（金属丰度与太阳相当）的A9V恒星的基础寿命为约26.5亿年，处在B/A边界的约3倍太阳质量的A0V恒星（金属丰度与太阳相当）的基础寿命为约6.4亿年。戴森球计划中则将A型主序星的寿命描述为10亿年至30亿年[30]（但游戏仅供参考），天文研究资料例如astro.vaporia.com将A型主序星的寿命计算为15亿年至40亿年[6]（可能高估平均值）。
除质量所对应的基础寿命以外，恒星的金属丰度高（一些中文资料称金属丰度高会减寿是错误的，金属丰度高会增加恒星的不透明度而降低核聚变速率，同等质量下光谱/表面温度和亮度均偏暗，中等质量恒星显著延寿，小质量恒星本来就核聚变过慢因此仅较低比例延寿，大质量恒星可能减寿）和恒星自转速度快（一些中文资料称自转速度快会减寿是错误的，自转速度越快则促进恒星的中外层的氢进入核心层的碳氮氧循环中以提高氢利用率以延寿，从F型主序星开始有明显效果，对A/B型主序星效果最好；而完全对流的小质量恒星全体进行质子—质子链反应因此无法再提高氢利用率，晚G/K/早M型主序星不完全对流因此存在对氢的浪费、但是它们只依靠质子—质子链反应因此核心层的氢离子浓度远高于中外层，导致浓度差的压力阻止通过自转让中外层的氢进入核心层、也延寿不明显；金属丰度越高则提高碳氮氧循环比重、增强自转快的延寿效果和最低质量门槛）可以延长寿命、反之则缩短寿命。大质量且低金属丰度、低自转的B/A交界处的A型主序星寿命仅3至4亿年，相对小质量且高金属丰度、初始高自转以延寿的A7V、A8V、A9V主序星的理论可观寿命允许达到30亿年~40亿年，A/F边界的模糊地带或者A-F型主序脉动变星在理论上甚至可以延寿至40多亿年到50亿年以上，已经达到太阳系演化史（45.68亿年）的长度[31]，但需要非常严格的约束条件和计算模拟。[24][32][33][34][35][36][37][38][39]
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一颗光谱为A0V的恒星的宜居带大约在 3.6—8 个天文单位，一颗光谱为A8V的恒星的宜居带大约在 2.4—4.5 个天文单位。传统观点大多认为A型主序星寿命短且紫外辐射过强，因此不适合孕育生命；但21世纪的新研究表明，紫外辐射是一把双刃剑，过强会破坏生态系统，过弱则不能驱动复杂有机物等的产生与演化（中等质量恒星的紫外辐射强于小质量恒星反而可能加速分子变异，甚至还可以给生命直接提供光解、体内合成特定分子的额外能量来源）[40][41][42][43][44]，只有0.8倍太阳质量至1.8倍太阳质量的恒星的紫外宜居带和可见光宜居带能够重合（包括了部分晚A型主序星）[45]。2022年的新研究则指出，质量为太阳1.3倍至2.2倍的A型主序星和F型主序星在快速自转的前提下，会使宜居带比不自转/慢自转的等效恒星更靠近，高速自转会导致重力昏暗，恒星的赤道面的重力减弱的同时，该面向的温度和辐射则显著低于恒星的两极面（且恒星表层的赤道半径会拉长，变成扁球形），行星轨道通常都在恒星的赤道面而非两极面，减轻了宜居带星球的紫外辐射（但如果行星轨道严重倾斜，则会导致紫外辐射的季节性周期变化）。[44]这意味着紫外宜居带和可见光宜居带重合的范围上移到了2.2倍左右太阳质量的恒星，参考已知的A型恒星HD 166473的年龄确定至少有10亿岁，其质量为太阳的2.29倍，且仍然处在主序星阶段，也证明这个质量水平的恒星的寿命没有某些理论中预测得那么短、仍然有一定的演化能力。[46]
此外，非磁性（磁性指硅、铬、锶、铕等元素的极端富集，并非整体金属丰度上升而是表面分层造成的“选择性异常”且慢速自转形成超强磁场；虽然恒星金属丰度高和自转速度快也会加重恒星风但对A/F星等程度较轻，只要恒星磁场不是很强就不要紧，大多数A星都是非磁性[47][48]）的A型主序星的宜居带的恒星风问题和耀斑活动问题都是所有恒星分类中程度最轻的（F型主序星则居于第二位），仅从特定方面来看其实是核反应最稳定的恒星，也有利于天体演化。总体而言，A型主序星其实并没有常见误解中的恒星各种活动过度剧烈等显著不稳定因素，即使紫外辐射偏强也可以由重力昏暗和大气层、磁场来冲抵，它的最大问题只在于，多数晚A型主序星的宜居带能否在20~30亿年的时间窗口内完成复杂的进化过程。[7][8][49][50][51][52][53][44]
例子
40光年以内：
垒壁阵四可能是一颗次巨星或巨星，牛郎星是一颗演化阶段和年龄都有争议的恒星（约1.86倍太阳质量，金属丰度低，预计主序星阶段寿命 15—20 亿年，目前年龄约 12—14 亿岁，可能略微偏离典型主序星阶段，但尚未成为典型次巨星[54][55][56]）。此外，天狼星是夜空中最亮的恒星（也是金属丰度显著偏高的近邻恒星）[57]。
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参考资料
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