恒星的演化

在观察天体的时候，人们既看到了很多像流浪汉一样不停移动的行星，也看到了许多停留在自己位置上一动不动的恒星。恒星的最初只含氢元素，恒星内部的氢原子不断地相互碰撞，当温度达到上千万度时就会发生核聚变。由于恒星质量很大，聚变产生的辐射压力足以与恒星万有引力抗衡，进而维持恒星的稳定。核聚变使氢原子聚合并形成新的元素——氦元素。氦原子也参与核聚变，生成锂元素。如此类推，按照元素周期表的顺序，会依次有铍元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成，直至铁元素生成。

当一颗恒星“衰老”时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料（氢），它没有足够的辐射压力来抵抗外壳巨大的重量。在外壳的重压之下，核心开始塌缩，物质将向着中心点塌落，直到最后形成体积小、密度大的星体。

中子星并不是恒星的最终状态，它还要进一步演化。它温度很高，能量消耗也很快，因此，它通过自转减缓以消耗角动量维持光度。当它的角动量消耗完以后，中子星将变成不发光的黑矮星。

恒星演化是十分缓慢的过程。天文学家根据对各种各样的恒星的观测和理论研究，弄清楚了恒星的一生是怎样从孕育到诞生，再从成长到成熟，最后到衰老、死亡的整个过程。恒星演化论，是天文学中关于恒星在其生命期内演化的理论。

恒星的亮度和颜色依赖于其表面温度，表面温度则依赖于恒星的质量。大质量的恒星需要比较大的辐射压力来抵抗对外壳的万有引力，燃烧氢的速度也快得多。

恒星形成之后要经历或长或短的“主星序”阶段，这相当于恒星的“中年阶段”。小而冷的红矮星会缓慢地燃烧氢，可能在“中年阶段”上停留数千亿年，而大而热的超巨星会在仅仅几百万年之后就离开“主星序”。像太阳这样的中等恒星会在“主星序”上停留100亿年。当前，太阳位于“主星序”的阶段，处于“中年阶段”。在恒星燃烧完核心中的氢之后，就会离开主星序，会形成红巨星或超巨星。

当恒星消耗完核心中的氢，核心部分的核反应会停止，而留下一个氦核。通常，大质量的恒星会比小质量的恒星更快消耗完核心的氢。

一旦核心的温度达到了1亿开，核心就开始进行氦聚变，所产生的辐射压力来抵抗引力。恒星质量不足以产生氦聚变的会释放热能，逐渐冷却，成为白矮星。

高温的核心会造成恒星膨胀，使星体增大了数百倍，成为红巨星。红巨星阶段只会持续数百万年，并逐步走向3种结局，即白矮星、中子星、黑洞。