絢麗的繁星,永遠是夜空中最美麗的一道景致。
恒星是指宇宙中靠核聚變產生的能量而自身能發熱發光的星體。過去天文學家以為恒星的位置是永恒不變的,以此為名。但事實上,恒星也會按照一定的軌跡圍繞著其所屬的星係的中心旋轉。恒星是宇宙中最基本的成員。太陽就是一顆典型的恒星。
恒星是由內部能源產生輻射而發光的大質量球狀天體。在星際空間普遍存在著極其稀薄的物質,主要由氣體和塵埃構成。星際物質在空間的分布並不是均勻的,通常是成塊地出現,形成彌漫的星雲。星雲中3/4質量的物質是氫,處於電中性或電離態,其餘約1/4是氦以及極少數比氦更重的元素。在星雲的某些區域還存在氣態化合物分子,如氫分子、一氧化碳分子等。如果星雲裏包含的物質足夠多,那麽它在動力學上就是不穩定的。在外界擾動的影響下,星雲會向內坍縮並分裂成較小的團塊,經過多次的分裂和坍縮,逐漸在團塊中心形成了致密的核。當核區的溫度升高到氫核聚變反應可以進行時,一顆新恒星就誕生了。
現代天體演化理論認為,星際物質的吸積形成原恒星。當內核溫度不斷增高,密度不斷增大,直到質子一質子反應或碳循環反應開始時,原恒星便產能而發出輻射,成為恒星。正常恒星在主星序階段度過整個生命史的絕大部分時間。隨著內核的氫燃料枯竭,恒星外殼膨脹,光度增大,顏色變紅而成為紅巨星。此後的變化要看恒星的質量、角動量以及它是否為密近雙星的成員而定。對於單星,當紅巨星的外殼消散,殘存質量小於1.3個太陽質量,它將變成高密度的白矮星。若剩餘質量在1.3~2.0太陽質量之間,則會進一步坍縮為致密的中子星。若殘存質量大於2.0個太陽質量,則根據理論將會坍縮到史瓦西奇點,形成一個黑洞。對於密近雙星的兩個子星,由於在演化過程中有物質交流,兩子星各自的形態和結構都在迅速改變。當一子星演變為白矮星,又吸積另一子星的物質時,白矮星會爆發為新星或其他類型的激發變星。密近雙星的演化還有可能導致災變爆發,即一子星因失去平衡而變成超新星。坍縮的殘核可能成為高速自轉並向外發射射電、光學和(或)x射線等波段輻射的脈衝星。
不同恒星的直徑差別非常巨大。白矮星的半徑約為太陽的百分之一量級,即地球半徑的量級。中子星的半徑理論值通常取為約10千米。紅超巨星參宿四的半徑約為太陽的900倍左右,比火星繞日軌道半徑大得多。食雙星仙王座VV中的紅超巨星半徑約為太陽半徑的1600倍,比木星繞日軌道半徑還大。某些紅外星的半徑大概比紅超巨星還要大。
恒星的結構從裏往外,分為光球、色球和星冕。正常恒星的大氣處於流體靜力平衡態。光球之下直到內核中心叫恒星內部。內部結構用壓力、溫度和密度隨深度的變化表示。恒星內核以核反應方式產能。