盡管宇宙中有數(shù)萬億顆恒星，但恒星絕對是宇宙中最獨特的天體之一!它們是自發(fā)光的，通常由熱等離子體在強大的引力作用下結(jié)合而成。

恒星由于其核心氫和氦之間發(fā)生的熱核反應而發(fā)出明亮的光。恒星的亮度并不總是相同，而且會隨著恒星的演化階段而變化。

現(xiàn)在，讓我們仔細看看恒星是如何演化。

恒星演化

當氫氣和氦氣的星云在重力作用下聚結(jié)時，就會出現(xiàn)恒星。通常需要來自附近超新星的沖擊波來啟動聚集在一起并變得更密集的氣體。

恒星的形成通常發(fā)生在氣體星云中，星云的密度大到足以使氫原子通過化學結(jié)合形成氫分子。

星云通常被稱為“恒星托兒所”，因為它們含有足夠的物質(zhì)來產(chǎn)生幾百萬顆恒星，這就導致了星團（恒星數(shù)目10顆以上）的形成。

由于重力作用，致密的氣團進一步收縮，同時從星云中積累更多的物質(zhì)。收縮使物質(zhì)變熱，產(chǎn)生向外的壓力，從而減慢重力收縮的速度。這種平衡狀態(tài)稱為流體靜力平衡。

當原恒星(通常指年輕恒星)的核心溫度足夠高到氫可以聚變時，收縮就完全停止了，這一過程被稱為核聚變。在這個階段，原恒星變成了所謂的序列恒星。

氫氣主要在恒星內(nèi)部燃燒。它是原子最簡單的形式，包含一個帶正電荷的粒子(質(zhì)子)和一個帶負電荷的粒子(電子)圍繞它旋轉(zhuǎn)。

這些恒星可以充當恒星熔爐，導致剩余的氫原子相互碰撞。在核心溫度超過400萬攝氏度時，原子融合形成氦(4He)。

在核聚變過程中，一些質(zhì)子被轉(zhuǎn)換成稱為中子的中性粒子，這個過程稱為放射性衰變(β衰變)。

在聚變過程中釋放的能量會進一步加熱恒星，導致更多的質(zhì)子發(fā)生聚變。核聚變以這種可持續(xù)的方式持續(xù)了幾百萬到幾十億年(甚至能比目前宇宙138億年的年齡還要長)。

與預期相反，被稱為紅矮星（質(zhì)量?。┑淖钚『阈菍嶋H上壽命最長。盡管有更多的氫燃料，大質(zhì)量恒星很快就會消耗掉它們的供給，因為恒星核心溫度更高，而且承受著來自外層的更大壓力。

較小的恒星也能更有效地利用它們的燃料，因為燃料通過對流熱傳導在恒星的整個體積中循環(huán)。

如果恒星足夠大，足夠熱(核心溫度超過1500萬攝氏度)，核聚變反應產(chǎn)生的氦將繼續(xù)聚變，形成更重的元素，如碳、氧、氖，最后到鐵停止。

比鐵重的元素，如鉛、金和鈾，可能是通過快速吸收中子而形成的，然后中子衰變?yōu)橘|(zhì)子。這被稱為R-過程，是“快中子捕獲過程”的縮寫，它被認為發(fā)生在超新星的劇烈活動中。

最后可能形成黑洞

恒星最終會耗盡可以燃燒的物質(zhì)。這首先發(fā)生在恒星的核心，這是恒星最龐大的部分。核心開始因引力而坍塌，產(chǎn)生了極端的壓力和溫度。

核心產(chǎn)生的熱量引發(fā)了恒星外層的核聚變，而那里仍然保留著氫燃料。其結(jié)果是，這些外層膨脹，以散發(fā)產(chǎn)生的熱量，變得巨大和高度發(fā)光。這被稱為紅巨星階段。

小于0.5太陽質(zhì)量的恒星會跳過紅巨星階段，因為它們不會變得足夠熱。恒星核心的收縮導致恒星外層的爆炸。

一旦密度達到一定程度，恒星的電子就不能靠得更近，核心就會停止收縮。這個物理定律叫做泡利不相容原理。

核心仍然處于這種電子退化狀態(tài)，稱為白矮星，逐漸冷卻成為黑矮星。

超過10個太陽質(zhì)量的恒星通常會在其外層經(jīng)歷更多的爆炸，從而形成超新星。

在更大質(zhì)量的恒星中，一旦核心的密度變得難以置信的高，引力坍縮就會變得更加顯著，也更有可能形成黑洞。