恒星的演化过程是怎样的？

在恒星世界里，有时会出现一种奇怪的现象：一颗本来较暗的恒星，突然变得很亮。这种亮度发生剧烈变化的恒星，在天文学上称为变星。古代人把变星作为“客星”。

变星有多种，其中亮度变化最剧烈的变星叫超新星。一般认为，恒星所以会突然变得很亮，主要是由于这颗恒星发生了猛烈的爆发，放出巨额的能量。这种爆发是这样产生的：恒星内部较轻的元素（氢、氦）通过热核聚变反应，不断燃烧。当较轻的元素全部用完之后，引力和斥力之间的平衡被破坏，恒星会产生收缩。恒星收缩的结果使内部温度继续升高，开始另一种新的热核反应，聚变为更重的元素，同时放出热能，从而处于新的平衡状态。但是，恒星演化到后期，到了铁元素形成之后，再继续聚合成更重的元素的核反应过程，同前面的反应过程有一个本质的不同：它们不辐射出能量，反而要从外界吸收大量的热量。这样，恒星的引力和斥力得不到平衡，恒星就迅速塌缩，中心的压力猛增，电厂被压到原子核内，同核内的质子结合成中子，形成中子核。当大量物质向中子核塌缩时，就会在很短的时间内释放出惊人的能量，发出强烈的光。这些能量足以使恒星的外壳爆炸破裂，并将它们抛向宇宙空间。

超新星爆发时释放出来的能景为1047～1052尔格，相当于三秒钟内爆炸了1018个一百万吨级的氢弹；亮度增加千万倍，比太阳亮几亿倍。

根据历史记载，最有名的超新星是我国1054年记录到的金牛座超新星。它是一颗最明亮的超新星。这次超新星爆发记载，以我国《宋会要》中的记录最为完整、精确：“嘉佑元年三月，司天监言：‘客星没，客去之兆也’。初，至和元年五月晨出东方，守天关。昼见如太白，芒角四出，色赤白，凡见二十三日”。可见，这颗超新星是十分明亮的，它在明亮的白天尚且芒角四射，1054年7月4日起的23天中，人们都能清楚地看到。

这颗超新星爆发时抛射出来的气体壳层，在18世纪由一个英国人首次观测到。它呈一团模模糊糊的云雾状的东西。因它的外形象一只螃蟹，所以称它为蟹状星云。

爆发是恒星演化过程中产生的一种重要现象，因此超新星的研究在天文学上占有很重要的地位。

恒星的演化开始于巨分子云。一个星系中大多数虚空的密度是每立方厘米大约0.1到1个原子，但是巨分子云的密度是每立方厘米数百万个原子。一个巨分子云包含数十万到数千万个太阳质量，直径为50到300光年。
在巨分子云环绕星系旋转时，一些事件可能造成它的引力坍缩。
巨分子云可能互相冲撞，或者穿越旋臂的稠密部分。邻近的超新星爆发抛出的高速物质也可能是触发因素之一。最后，星系碰撞造成的星云压缩和扰动也可能形成大量恒星。
坍缩过程中的角动量守恒会造成巨分子云碎片不断分解为更小的片断。质量少于约50太阳质量的碎片会形成恒星。在这个过程中，气体被释放的势能所加热，而角动量守恒也会造成星云开始产生自转之后形成原始星。
恒星形成的初始阶段几乎完全被密集的星云气体和灰尘所掩盖。通常，正在产生恒星的星源会通过在四周光亮的气体云上造成阴影而被观测到，这被称为博克球状体。
质量非常小（小于一个太阳质量）的原始星的温度不会到达足够开始核聚变的程度,它们会成为棕矮星，在数亿年的时光中慢慢变凉。大部分的质量更高的原始星的中心温度会达到一千万开氏度，这时氢会开始聚变成氦，恒星开始自行发光。核心的核聚变会产生足够的能量停止引力坍缩，达到一个静态平衡。恒星从此进入一个相对稳定的阶段。如果恒星附近仍有残留巨分子云碎片，那么这些碎片可能会在一个更小的尺度上继续坍缩，成为行星、小行星和彗星等行星际天体。如果巨分子云碎片形成的恒星足够接近，那么可能形成双星和多星系统。