恆星演化

恆星演化是恆星隨著時間的推移而變化的過程。根據恆星的質量，它的壽命可以從質量最大恆星的幾百萬年到質量最小恆星的萬億年，這是比宇宙年齡還要長許多的時間。這張表格顯示恆星壽命與其質量的關聯性。 所有的恆星都誕生於氣體和塵埃雲，也就是通常所說的星雲或分子雲。纖維狀結構遍布在分子雲中，致密纖維狀結構會碎裂成星前雲核，也就是恒星的前身。纖維狀結構的具體碎裂模式與其對周圍氣體的吸積、幾何彎曲和磁場相關。在超臨界的纖維狀結構中已經發現了，致密雲核的準周期鏈狀結構，典型的雲核投影間距接近纖維狀結構的寬度，雲核處於自引力束縛狀態，有的雲核已經孕育出了原恒星。在數百萬年的時間裡，這些原恆星達到穩定的狀態，成為所謂的主序帶中的恆星。 恆星生命的絕大部分都是由核融合提供能量。最初，能量是由主序星核心的氫融合產生。然後，隨著核心變成氦佔有優勢時，像太陽這樣的恆星開始沿著核心周圍的球殼進行氫燃燒。這個過程會使恆星的大小逐漸增大，經過次巨星階段，直到達到紅巨星階段。質量至少為太陽一半的恆星可以通過核心的氦融合產生能量，而質量較高的恆星可以沿著一系列同心的殼層融合更重的元素。像太陽這樣的恆星一但耗盡了核燃料，它的核心就會坍縮成為緻密的白矮星，而外層會被排出成為行星狀星雲。質量大約在太陽10倍或更多的恆星，當它們演化出無活性的鐵核，就會造成核心急遽坍縮形成密度極高的中子星或黑洞，并產生超新星爆炸。儘管宇宙還不夠老到可以讓任何質量最低的紅矮星到達它們生命的終點，但表明，在氫燃料耗盡成為低質量的白矮星之前，它們會慢慢的變得更亮與更熱。 因為恆星的變化在大多數的階段都發生得非常緩慢，即使在許多世紀裡也無法探測，所以恆星演化不是通過觀察單一恆星的生命來研究。取而代之的是天文物理學家通過觀察在生命過程中不同時間點的許多恆星，並使用電腦模擬類比恆星結構，來瞭解恆星是如何演化。