恒星演化論(一)

恒星演化論，指的是天文學中，關於恒星在其生命期內演化的理論。

由於單一恒星之演化往往會長達數十億年,人類不可能完整觀測，目前的理論仍有部分是推測的假說。現在天體物理學家主要利用觀測大量恒星，判斷其在生命期的不同階段，並以計算機模型模擬恒星的演變過程。

恒星的演化開始於巨分子雲。一個星係中大部分虛空的密度是每立方厘米大約0．1到1個原子，然而巨分子雲的密度是每立方厘米數百萬個原子。一個巨分子雲包含數十萬到數千萬個太陽質量，其直徑為50光年到300光年。

在巨分子雲環繞星係旋轉時，一些事件町能引起它的引力坍縮。巨分子雲可能會互相衝撞，或者穿越旋臂的稠密部分。鄰近的超新星爆發拋出的高速物質也極有可能是觸發因素之一。最後，星係碰撞導致的星雲壓縮和擾動也可能形成大量恒星。

坍縮過程中的角動量守恒容易造成巨分子雲碎片不斷分解為更小的片斷。質量少於約50太陽質量的碎片會形成恒星。在這個過程中，氣體被釋放的勢能所加熱，同時角動量守恒也可能造成星雲開始產生自轉之後形成原始星。

恒星形成的初始階段差不多完全被密集的星雲氣體和灰塵所掩蓋。通常，正在產生恒星的星源會通過在四周光亮的氣體雲上造成陰影而被觀測到，這心中的氫之後，它們就會離開主星序。

在形成幾百萬到幾千億年之後，恒星會慢慢消耗完核心中的氫。大質量的恒星會比小質量的恒星更快消耗完核心的氫。等到消耗完核心中的氫之後，核心部分的核反應會停止，而隻留下一個氦核。

失去了抵抗重力的核反應能量之後，恒星的外殼便會開始引力坍縮。核心的溫度和壓力像恒星形成過程中一樣升高，不過是在一個更高的層次上。一旦核心的溫度達到了1億開氏度，核心就開始進行氮聚變，重新通過核聚變產生能量來抵抗引力。如果恒星質量不足以產生氦聚變的會釋放熱能。就會逐漸冷卻，成為紅矮星。

積熱的核心會導致恒星大幅膨脹，達到在其主星序階段的數百倍大小，成為紅巨星。紅巨星階段會持續數百萬年，然而大部分紅巨星都是變星，不如主序星穩定。

恒星的下一步演化將會由恒星的質量決定。