恒星的演化 (2)
恒星的结构及其演化过程
恒星的结构及其演化过程宇宙中的恒星是我们观察到的最常见的天体之一。
它们由气体和尘埃构成，经过数百万年的持续压缩和引力作用而形成。
恒星所发生的各种化学和物理过程塑造了它们的性质和演化，从而使人们对宇宙本身产生了更深刻的了解。
一、恒星的结构恒星的结构与物理性质密不可分，主要有以下四个部分组成。
（一）核心恒星的核心是它最重要的部分，可能占恒星总质量的10%至20%，但它却是恒星的引擎，燃烧氢元素并制造能源。
核心的温度很高，可以达到10亿度，压力也非常高，会使物质变得粘稠。
在核心，氢气通常以热核反应的方式燃烧，产生氦和能量。
这种反应是恒星的“核心聚变”，它提供了恒星的绝大部分能源。
（二）辐射区辐射区是位于恒星核心之外的区域，此区域还是通过辐射将能量从核心传递到恒星表面的区域。
由于在这个区域中存在着大量的光子，因此能量以光的形式传递。
（三）对流区恒星最外层的温度较低，通过对流将能量从恒星内部向上移动，由恒星的气体形成，并沿着恒星的表面向外运动。
这个过程常被称为“对流”。
（四）边界区边界区是指恒星与周围物质所接触的区域。
在边界区，恒星通过吸收周围物质来增加质量。
同时，边界区也是恒星辐射的区域，恒星辐射的边界区是由物质碰撞释放出的光和其他电磁辐射构成的。
二、恒星的演化恒星经历了多个阶段，其演化过程通常是由它们的质量所决定的。
大多数的恒星演化情况如下：（一）聚变阶段在这个阶段，恒星的核心燃烧氢元素，不断地制造氦和能量。
恒星最初的形成阶段通常是它们最亮的时期。
（二）子巨星或巨星阶段在恒星演化的后期，核心燃烧氢元素的能量减弱，星内压力下降，外部大气层也会膨胀，形成一个巨大的气体团。
这就是最终的“巨星阶段”。
（三）白矮星或中子星阶段恒星的演化最终会导致核心的崩塌。
通常情况下，恒星的质量越大，其生命就越短，它们最终会成为一颗白矮星或中子星。
这两种天体都非常稳定，但它们的形态和构造与恒星的核心燃烧阶段截然不同。
在白矮星或中子星的情况下，它们所释放出的能量是非常强大的，在宇宙中扮演着特殊的角色。
第三章 恒星的演化
(3) He闪 (Helium Flash)
H-R图 恒星攀升到红巨星支的顶 点。
内部 过程
核 心 He 开 始 燃 烧 ( Tc～108 K)
→Tc↑（简并→Rc不变）
→ ε↑ → Tc↑→...
→核心He爆燃 (∆t ~ min, L ~ 1011L⊙)
→电子简并解除
(4) 水平支 (Horizontal Branch)
5M⊙恒星的演化
(3) 高质量(M > ~10M⊙)恒星的演化
观测表现 ： O型星→蓝超巨星→黄超巨星→红超巨星→超新星
恒星内部物理过程 ：
核心H枯竭→壳层H燃烧 → 核 心 He 燃 烧 → 核 心 He
枯竭
→壳层He和H燃烧 →核心C燃烧→核心C枯
竭
→壳层C、He和H燃烧 →O, Ne, Si燃烧 … →Fe核
胀，表面温度降
τ ≈ 108 y低r 。
(2) 红巨星支 (Red Giant Branch)
H-R图 恒星向右上方攀升成为 红巨星。
内部 过程
He核进一步收缩Rc↓ → Tc↑，核区电子简并 →壳层H 燃烧 L↑ →R↑→T↓ →恒星包层产生对流
→Hayashi Track
τ ≈ 105 yr
Structure of A Red Giant
tn ＝ E/L ＝η∆Mc2/L
≈ 0.7% 0.1Mc2/L ≈ (1010 yr) (M/M⊙) (L/L⊙)-1
(2) 热时标 (thermal timescale)
恒星辐射自身热能的时间，或光子从恒星内部到 达表面的时间。
tth ＝ (0.5GM2/R)/L ≈ (2×107 yr) (M/M⊙)2 (R/R⊙)−1 (L/L⊙)−1
[论文]恒星的形成与演化
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恒星的形成与演化一、恒星的形成恒星是茫茫宇宙中除太阳、月亮和少数行星之外最引人注目的天体．早在上古时代，人们就对恒星充满了好奇与幻想，中外都流行着非常动人的神话传说．然而，直到望远镜出现后，人们才对恒星有了最基本的认识，了解到恒星在天空中并不是恒定不变的．到了2 0世纪初，爱因斯坦发表了著名的质能关系，人们对原子核反应所产生的巨大能量逐步认识，知道了恒星能量的来源，才渐渐认识到恒星本身也有生命周期，它们像人一样会出生、生长、老去直至死亡．然而，恒星的出生在相当长的时间里还是个谜，直到2 0世纪6 0年代，天文学家在星际空间发现了分子气体，以及嵌埋其中的低温原恒星( p r o t o s t a r) ，才对恒星的出生场所及过程有了最初步的了解．经过 4 0年的研究，天文学家对恒星的出生过程有了相当充分的理解，特别对小质量恒星而言更是如此．现在已经很清楚，恒星是在以分子气体为主的星际分子云中生成的，由于分子云自身的引力作用，开始自身的塌缩并形成所谓的年轻星天体( y o u n g s t e l l a r o b j e c t s ) ，这些年轻星天体经过快速演化最终形成恒星．为了对恒星进行分类，天文学家将小于太阳质量3倍的恒星称为小质量星，3 —8倍的称为中等质量星，而大于8倍太阳质量的则称为大质量星．这一分类并不仅仅是表象的不同，事实上它代表了不同类型的恒星形成时不同的物理过程．(一)小质量恒星形成的理论与观测一般认为，恒星是通过分子云核( mo l e c u l a r c o r e )的塌缩而形成的．在银河系内，存在一类由分子气体组成的天体，由于它们呈弥散的云雾状形态，因此被称为分子云( mo l e c u l a r c l o u d )，其总质量约占银河系可视物质质量的1％，其温度很低，大约为1 0 K ．分子云在星际空间缓慢演化，在某些局部形成密度相对较高的区域，被称为分子云核．随着分子云核的进一步演化，其内部的热运动压力不能再抵御自身的引力，便开始了所谓引力塌缩，最终形成恒星．根据研究，从分子云核演化成一颗恒星经过了以下4个阶段：( 1 )云核阶段：分子云核内气体运动压力、磁压、引力及外部压力处于基本平衡状态，云核缓慢收缩，温度开始缓慢上升，形成热分子云核；( 2 )主塌缩阶段：当分子云核的内部压力不能抵抗自身引力时，就开始了塌缩．由于云核中心密度较高，塌缩区域最初位于中心，并以当地声速向外扩张，这就构成“先内后外”的塌缩( i n s i d e—o u t c o 1 ．1 a p s e )．塌缩形成一个致密的核心，巨大的引力能使中心温度迅速升高．由于云核的自转，外部物质不会直接落到核心，而是在核心周围形成一个致密的盘状结构，称为吸积盘( a c c r e t i o n d i s k )；( 3 )主吸积阶段：由于角动量及磁通量守恒原理，最终成为恒星组成部分的物质并不能直接落到中心星上，而是落在吸积盘上，吸积盘通过一系列复杂的过程，将多余的角动量向外传递，使中心星的质量得以继续增加，因此，吸积盘在恒星形成活动中起了至关重要的作用．在此期间，为了释放角动量，系统还通过目前尚不可知的机制向两极方向抛射物质，形成质量外流(outflow)．恒星的大部分质量都是通过吸积获得的，巨大的引力能使中心星的温度急剧上升，从而点燃了星中心区域的氘．( 4 )残余物质驱散阶段：质量外流在这一阶段继续存在，外流与星风的作用使恒星形成的残余物质远离中心星，星周物质以及盘物质变得稀薄，外流的开口张角渐渐变大．中心星仍然从盘中吸积物质但其速率已经很小，中心星的质量不会再有实质性的增长，更多的是准静态收缩．中心星的核心部分这时可能已经开始了氢燃烧，外部出现了对流层．当这一阶段结束时，我们就可以在宇宙空间看见一颗性质不同的恒星，被称为主序星．以上4个阶段为小质量恒星形成理论所预言而在观测上都得到了证实．在观测上，天文学家利用不同波段的观测发现了4类年轻星天体，其能谱特征基本符合上述4个阶段．他们还发现了围绕小质量年轻星天体的吸积盘，以及伴随恒星形成活动的质量外流．质量外流在电磁波的各个波段都有表现，如射电波段的分子外流及喷流，红外波段的喷流，以及光学波段的赫比格一哈罗天体( H e b i g—H a r o o b j e c t )．光学和红外光谱观测还发现了年轻星天体的质量吸积特征，有几项射电波段的观测声称找到了分子云核的塌缩特征，虽然这些观测还需要进一步的证实．总之，虽然在一些细节上还有待证实，小质量星的形成之迷已经为天文学家所揭示，由此发展的小质量星形成理论被认为是正确的．(二)大质量星形成理论与观测大质量星能否像小质量星那样，通过塌缩和吸积而成?这是一个很自然的想法．但在经典的理论模型计算中，如果使用与小质量星相同的模型参数则当年轻星的质量大于太阳的10倍时，它所释放的光子光压足以抵御自身的引力，使得吸积盘中的物质所受的净力方向向外，从而停止吸积过程，中心星的质量不再继续增加．这意味着恒星的最大质量为1 0倍太阳质量，但这与实际情形是明显不符的，因为已经观测到100倍太阳质量的恒星．当然，在不改变基本假设的情况下也有解决这一困难的方法．例如，理论天体物理学家提出，减小星周物质的不透明度，可以使它们所受到的光压减小，理论上，这种假设可以使恒星的最大质量达到太阳质量的40倍．另外，考虑到外流的存在，如果大量光子从年轻星的两极溢出(因为两极的物质相对稀薄)，能有效地释放光压．最新的理论研究表明，如果光子从外流所形成的空腔中逃逸，可以使恒星最大质量达到60倍太阳质量，甚至更大．为解决大质量星的光压使吸积停止这一困难，有人提出了另一种思路，即并合说．这种假说是基于大质量星总是与其他小质量星成团出现的观测事实．并合说主张，在最初阶段，通过分子云核的塌缩，形成一团小质量年轻星天体，这些天体经过一段时间的动力学演化，越来越接近，最后发生碰撞并合并在一起，形成大质量星．这一理论同样存在一些弱点．首先，目前观测到的恒星形成区的年龄一般在10e6至10e7年之间，这意味着，大质量星必须在这段时间内形成，要使小质量星团在如此短的时间里发生碰撞合并，需要非常高的星团密度，计算表明，这一密度必须大于每立方光年10e6. 颗年轻星．然而，目前观测到的最大星团密度约为每立方光年10e3颗，比所需的数值小了3个量级．其次，年轻星发生并合时，能释放巨大的引力能，其光度将会增加几个量级，不亚于一颗超新星的爆发，同时还可能伴随高能的活动现象，如γ射线暴及x射线暴，上述现象在目前为止的观测中未得到证实．至此，理论天体物理学家提供了两种不同的大质量星形成的模式，即吸积说(像小质量星形成一样)与并合说．解决争论的唯一途径是通过观测，但由于目前的观测条件所限，我们不能直接看见发生在大质量星附近的事件，只能通过观测大质量周围的现象推测理论的正确性．回忆小质量星形成的理论，可知吸积学说预言恒星形成时存在双极质量外流以及吸积盘．另一方面，并合说指出，由于年轻星碰撞合并等剧烈的动力学过程，星周盘将在这一过程中被瓦解；并合时可能引发物质的向外喷射，与外流有些相似，但一般不会出现高准直的双极型形态.二、恒星的演化1.引力收缩阶段恒星最初诞生于太空中的星际尘埃，科学家形象地称之为“星云”或者“星际云”，其主要成分由氢组成，密度极小，但体积和质量巨大。
2016-2017学年高中物理 第19章 原子核 7-8 核聚变 粒子和宇宙 新人教版选修3-5
探究一
探究二
问题导引 名师精讲 典例剖析
反应方式 比较项目
重核裂变
轻核聚变
原料的蕴藏量
核裂变燃料铀 在地球上储量 有限,尤其用于 核裂变的铀 235 在铀矿石中只 占 0.7%
主要原料是氘,氘在地球上的储 量非常丰富。1 L 海水中大约有 0.03 g 氘,如果用来进行热核反 应,放出的能量约与燃烧 300 L 汽油相当
2.举例:12
H+13H→
4 2
He+10
n+17.6
MeV
3.条件: (1)轻核的距离要达到10-15 m以内。 (2)需要加热到很高的温度,因此又叫热核反应。
填一填 练一练
一二 三
二、受控热核反应(见课本第89页) 1.聚变与裂变相比有很多优点: (1)轻核聚变产能效率高。 (2)地球上聚变燃料的储量丰富。 (3)轻核聚变更为安全、清洁。 2.约束核聚变材料的方法:磁约束和惯性约束。
中性的氢原子
恒星和星系。
(2)恒星的演化:
宇宙尘埃→星云团→恒星诞生→氢核聚合成氦核→氦核聚合
成碳核→其他聚变过程→无聚变反应,形成白矮星或中子星或黑洞。
填一填 练一练
我国科学家研制“两弹”所涉及的基本核反应有: (1)92235 U+10 n→3980 Sr+15346 Xe+������01 n; (2)12H+13H→24He+������01n。 关于这两个方程,下列说法正确的是( ) A.方程(1)属于α衰变 B.方程(2)属于轻核聚变 C.方程(1)中k=10,方程(2)中d=1 D.方程(1)中k=6,方程(2)中d=1 解析:方程(1)属于重核裂变,方程(2)属于轻核聚变,选项A错而B 对;由质量数和电荷数守恒得 k=10,d=1,选项C对而D错。 答案:BC
恒星的形成和演化
恒星的形成和演化恒星是宇宙中最神秘而又庞大的存在之一。
它们以其巨大的质量和强大的辐射能量而闻名于世。
然而，恒星的形成与演化是一个相对较长的过程，经历了多个阶段。
本文将系统地讨论恒星的形成和演化。
一、恒星的形成恒星的形成起源于巨大的尘埃和气体云，也被称为分子云。
分子云由气体和尘埃组成，这些物质在宇宙中广泛分布。
当分子云的一部分被扰动或受到外部因素的影响时，它就开始逐渐崩塌。
崩塌过程中，分子云开始旋转并逐渐形成一个密集的核心区域，被称为原恒星核（Protostellar core）。
原恒星核逐渐吸引附近的物质，并通过引力作用使得核心区域逐渐收缩。
核心的收缩使温度和密度急剧增加，核心内部的压力也随之增大。
当核心的温度和压力达到一定程度时，核心内部的氢核聚变反应启动，原恒星核开始成为真正的恒星。
二、恒星的主序阶段恒星进入主序阶段后，核心的氢聚变反应成为维持恒星的主要能源。
在这个阶段，核心内的氢不断转变为氦，并产生巨大的能量。
这些能量通过核反应过程中释放的光和热辐射到外部空间。
恒星的主序阶段持续时间很长，通常可以达到数十亿年。
在这个阶段，恒星的质量和光度与其寿命密切相关。
质量较小的恒星寿命较长，而质量较大的恒星寿命较短。
三、恒星的演化阶段当恒星的核心耗尽氢燃料时，核心会发生新的变化。
在核心内部的压力不再足以抵抗引力的作用时，核心开始收缩。
随着核心的收缩，外层的气体开始膨胀，形成了红巨星。
红巨星是一个巨大的、相对较冷的恒星，其尺寸可能会达到原来的数百倍。
在红巨星的外层，氢继续聚变形成氦，并释放出巨大的能量。
红巨星的寿命相对较短，通常只能持续几百万年。
在红巨星的末期，它的外层开始逐渐膨胀并形成行星状星云。
行星状星云是一种美丽的天体结构，由恒星自身的物质组成。
最终，红巨星将耗尽所有的燃料，并释放出巨大的能量和物质，形成一个致密且稳定的天体，被称为白矮星。
四、恒星的死亡白矮星是恒星演化的最后阶段之一。
白矮星非常稳定，其内部的核反应已经停止。
恒星的演化过程是什么
恒星的演化过程是什么恒星的起源和演化，长久以来一直是天文学中最基本、也最令人感兴趣的问题。
小编就和大家分享恒星的演化过程，来欣赏一下吧。
恒星的演化过程(一)恒星的形成恒星形成可分为两个阶段：第一阶段是星云阶段，由极其稀薄的物质凝聚成星云并进一步收缩成原恒星。
第二阶段是原恒星阶段，由原恒星逐渐发展成为恒星。
一般把处于慢收缩阶段的天体称为原恒星。
原恒星进一步形成恒星的收缩过程要持续几百万到几千万年。
(二)恒星的演化恒星的演化如同人的一生，经历从青壮年到更年期、老年期的过程。
(1)恒星的“青壮年期”恒星的“青年期”和“壮年期”是一生中最长的黄金阶段，这时的恒星称为主序星。
人们迄今所知的恒星约有90%都属主序星。
在这段时间，恒星以几乎不变的恒定光度发光发热，照亮周围的宇宙空间。
核燃烧使恒星内部物质产生向外的辐射压力，当辐射压力与引力达到平衡时，恒星的体积和温度就不再明显变化。
(2)恒星的“更年期”恒星的“更年期”出现在恒星核心部分的氢完全转变成氦后，例如有7个太阳质量大小的恒星的“更年期”大约在形成的2600万年后出现。
这一阶段恒星核心经历这些不同的核聚变反应，恒星也经历多次收缩膨胀，其光度也发生周期性的变化。
最后产生巨大辐射压力，自恒星内部往外传递，并将恒星的外层物质迅速推向外围空间，形成红巨星、红超巨星。
(3)恒星的“老年期”恒星的“老年期”是从一颗恒星变成红巨星开始进入这一阶段的。
由于恒星的体积急剧增大，导致恒星的表面温度下降，因而颜色变红。
同时，恒星发光表面的面积剧增，致使整个恒星发出的光大大增强，从而大为增亮。
这种又红又亮的恒星就是红巨星。
(三)恒星的归宿恒星内部的热核反应是不会永远进行下去的，当恒星的核燃料耗尽时恒星也走到了它的尽头。
由于恒星自身物质之间的巨大引力始终存在，随着恒星内部热核反应的停止，尽管恒星外层部分会出现膨胀、爆发等复杂的变动，核心部分却必定在引力作用下发生急剧的收缩、即所谓引力坍缩。
恒星的构成和演化
恒星的构成和演化恒星是宇宙中闪耀的光源，它们以不同的亮度和颜色呈现出多样性。
本文将探讨恒星的构成和演化过程，帮助读者更好地理解宇宙中恒星的奥秘。
1. 恒星的构成恒星主要由气体和尘埃组成，其核心由氢和少量的氦构成。
恒星内部的高密度和高温度使得核聚变反应发生，将氢核融合成氦核，同时释放出巨大的能量。
这一过程被称为恒星的主序阶段，也是恒星的主要能源来源。
除了氢和氦，恒星还包含了其他元素，如碳、氧、氮等。
这些元素是在恒星内部的核聚变过程中产生的，被释放到宇宙中后，为新的恒星形成提供了丰富的物质基础。
2. 恒星的演化恒星的演化过程主要分为以下几个阶段：(1) 分子云的坍缩：恒星的形成始于巨大的分子云坍缩。
当分子云中的气体聚集到一定密度时，引力作用使其坍缩形成旋转的原恒星。
(2) 原恒星的主序阶段：在原恒星的核心温度达到数百万度时，核聚变开始，恒星进入主序阶段。
在这个阶段，恒星的核心温度和压力能够抵抗引力坍缩的压力，使恒星保持稳定的状态。
(3) 资源耗尽的红巨星：当恒星的氢燃料耗尽时，恒星内部的核聚变反应将减弱甚至停止。
恒星的核心会因引力压缩而变得更加致密，外层气体膨胀形成红巨星。
在这个阶段，恒星的体积会急剧扩大，温度下降。
(4) 超新星爆发：对于较大的恒星来说，红巨星阶段并不是终点。
当恒星的核心内部压力无法抵抗引力压缩时，核心会崩塌，形成超新星爆发。
超新星爆发释放出的能量相当于恒星整个寿命中的能量总和，同时将元素喷射到宇宙空间。
(5) 恒星残骸：超新星爆发会留下恒星的残骸，例如中子星或黑洞。
这些残骸是极端而充满活力的天体，对于研究宇宙的演化过程具有重要的意义。
3. 恒星的多样性恒星在质量、亮度和颜色等方面存在广泛的多样性。
质量较小的恒星，也称为红矮星，具有较低的表面温度和亮度。
质量较大的恒星，如超巨星，拥有巨大的亮度和高表面温度。
恒星的颜色与其表面温度有关。
较低温度的恒星呈现红色或橙色，而较高温度的恒星则呈现蓝色或白色。
恒星的演变
(4) 水平支 (horizontal branch) H-R图：恒星向左下方移动至 水平支 内部过程： 核心He （壳层H）燃烧 →Rc↑ →Tc↓ →R↓ →T↑
(5) 渐进巨星支 (asymptotic giant branch) H-R图：恒星向右上方再次 攀升成为红超巨星 内部过程： 核心He枯竭（CO核） →R c↓ →Tc↑ →壳层He和H燃烧 →L↑ R↑ T↓
A Massive Star at The End of Its Life
核坍缩与超新星爆发
核心核反应停止 R c↓Tc↑ Fe核光致离解 4He光致离解 e- + p → n + νe 能量损失→ Pe↓ R c↓→Tc↑ 星核坍缩 当ρc =ρnu，核坍缩停止 →激波反弹 →壳层抛射 →II型超新星爆发 →中子星
产物：
膨胀气壳（超新星遗迹）+ 致 密天体（中子星或黑洞）
SN 1998aq in the galaxy NGC 3982
历史超新星
爆发时间 (AD) 光度极大星等 185 ? -8 393 -1 837 ? 1006 1054 1181 1572 1604 1680 1987 -8 ? -10 -5 -1 -4 -3 5? +2.9 发现者 中国天文学家 中国天文学家 中国天文学家 中/阿天文学家 中/日天文学家 中/日天文学家 Tycho Brahe Kepler John lamsteed Ian Shelton 遗迹 RCW 86 IC 443 SN 1006 Crab Nebula 3C 58 Tycho Kepler Cas A SN 1987A
第三章 恒星的演化
§3.1 主序星的演化 §3.2 恒星主序后的演化 §3.3 恒星演化的观测证据
2恒星演化1
恒星演化1一、恒星演化的概念恒星演化就是一颗恒星诞生、成长成熟到衰老死亡的过程，恒星演化是是十分缓慢的过程。
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。
恒星的生命是十分漫长的,在其生命的主要阶段,演化也是十分缓慢的。
根据放射性元素的测定，地球的年龄已经46亿年了。
作为恒星的太阳,年龄当然不会比地球小。
像我们人类一样，恒星也有各自的年龄，它们中间也有年轻、中年和老年之分。
一颗恒星从诞生到死亡，要经过几百万年甚至上百亿年的时间。
二、恒星的诞生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重力坍缩。
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恒星。
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，这被称为包克球。
质量非常小的原恒星温度不能达到足够开始氢的核融合反应，它们会成为棕矮星。
恒星和棕矮星确切的质量界限取决于化学成分，金属成分（相较之下比氦更重的元素）越多的界限越低。
金属成分和太阳相似的原恒星，其界限大约是0.075太阳质量。
质量大于13木星质量（MJ）的棕矮星，会进行氘的融合反应，而有些天文学家认为这样的恒星才能称为棕矮星，比行星大但比棕矮星小的天体则被分类为次恒星天体。
恒星的演化过程示意图
恒星的演化过程示意图
恒星的寿命取 决于它的质量
星云的气体和尘埃一 旦紧缩成一颗原恒星 时.一颗恒星就诞生了
恒星的燃料消耗殆尽 时，它就会膨胀变成
巨星或超巨星
巨星或超巨星
原恒星
质量最大的ห้องสมุดไป่ตู้星遗留物 会形成黑洞，即使光也 无法从黑洞中逃逸出来
巨星或超巨星可能爆 炸成为超新星
超新星
小型和中等恒 星会变成红巨 星，而后又会
变成白矮星
白矮星
耗尽能量后就 变成黑矮星
黑洞
遗留物会变 成中子星
黑矮星
中子星
恒星的演化
恒星的演化§主序星的演化1、恒星演化的基本原理：恒星在一生的演化中总是试图处于稳定状态（流体静力学平衡和热平衡）。
当恒星无法产生足够多的能量时，它们就无法维持热平衡和流体静力学平衡，于是开始演化。
引力在其中起了关键的作用。
恒星从星云中诞生，这个结果是引力造成的，因为引力使得星云中的物质聚集成了恒星。
但是另一方面，引力会使得它在体积上不断收缩，为了使得引力作用在某种程度上达到平衡，恒星需要在内部产生能量，产生能量的目的是为了抗衡引力，否则它会持续收缩。
在达到平衡的过程里，恒星要付出代价，恒星要不断消耗自身物质，产生新的元素，元素在转化的过程中能量释放出来，内部结构也会发生变化，最终有一天恒星没有任何能源可以供给，它的生命就结束了。
所以说恒星的一生是一部与引力斗争的历史。
2、Russel-Vogt原理如果恒星处于流体静力学平衡和热平衡，而且它的能量来自内部的核反应，它们的结构和演化就会完全唯一地由初始质量和化学丰度决定。
这个原理在实际上可能不是非常符合，因为恒星的质量会不可避免地发生变化，但是初始质量和化学丰度仍然是决定恒星结构和演化的重要因素。
这里我们主要谈质量的影响。
3、恒星演化时标核时标（Nuclear Timescale）：恒星内部通过核心区（约占恒星质量的十分之一）核反应的产能时间。
比如太阳，它并不是把所有的质量都烧光了，它其实只有0.1倍太阳质量作为可用的燃料。
我们有下面的结果：t n=EL=ηΔMc2L≈0.7%0.1Mc2L≈(1010yr)(MM⊙)LL⊙E是它总的能量，L是光度，也就是它能量消耗的速率，E可以写成ΔMc2，，其中ΔM是恒星核心区的质量，并不是恒星的总质量，η是能量转换的效率。
上式是以太阳质量和太阳光度作为单位的。
一旦恒星的核燃料烧光了，它会快速地变化，进入新的平衡状态，新的平衡状态转变的时标比核反应时标要快得多。
热时标（Thermal Timescale）：恒星辐射自身热能的时间，或光子从恒星内部到达表面的时间，是指恒星把自身能量或热量全部辐射光了。
恒星演化的主要过程和结果
恒星演化的主要过程和结果
恒星演化是指恒星从形成到灭亡的整个过程。
以下是恒星演化的主要过程和结果：
1. 恒星形成：恒星形成于巨大的分子云中，当分子云内部达到足够高的密度和温度时，引力会使得物质坍缩形成原恒星。
2. 主序阶段：一颗恒星进入主序阶段后，核反应将氢转化为氦，释放出能量使恒星保持稳定与平衡。
3. 红巨星阶段：主序阶段结束后，恒星的核心会耗尽氢燃料，核反应减弱，外层气体膨胀形成红巨星。
大部分低质量恒星（比如太阳）将经历这一阶段。
4. 行星状星云阶段：在红巨星阶段结束后，恒星的外层气体会被甩出形成一个亮度较高的行星状星云，恒星内部的核心则变成白矮星。
5. 猎户座餘星：当恒星质量较高时（大约8至20倍太阳质量），在核心氢燃料耗尽后，核心会塌缩并引发更强烈的核反应，形成高温和高能量的恒星，这就是餘星。
6. 超新星爆发：当恒星质量超过20倍太阳质量，核心耗尽核燃料后将发生剧烈的超新星爆发。
爆发过程中，恒星会释放出极大的能量和物质，有些物质形成中子星或黑洞。
7. 白矮星：低质量恒星在红巨星阶段结束后，核心会成为非常密集的物质，形成白矮星。
白矮星的核心由电子形成，没有核反应维持，它们会逐渐冷却变暗。
8. 中子星或黑洞：在超新星爆发后，留下的残骸可能会形成中子星或黑洞。
中子星是极为致密的恒星遗骸，几乎完全由中子组成。
黑洞是更极端和更致密的恒星遗骸，具有极强的引力场。
这些过程和结果可能会因恒星质量、旋转速度以及初始成分等因素的不同而有所差异。
整个恒星演化过程是宇宙中星系和行星系的重要组成部分，也对太阳系的形成和生命的起源产生了深远影响。
恒星的形成和演化过程
恒星的形成和演化过程恒星是宇宙中最基本的天体之一，它们以其独特的形成和演化过程而引人入胜。
在这篇文章中，我将详细介绍恒星的形成和演化过程。
一、恒星的形成恒星的形成始于分子云中的凝聚过程。
首先，分子云中的原始物质由于引力的作用而逐渐聚集在一起，形成了一个密集的气团。
随着气团的聚集，其内部的温度和压力开始上升，使得气体发生了核聚变反应。
核聚变是恒星形成的关键过程，它发生在高温和高密度的环境中。
在氢气的核心中，质子发生聚变，产生了一个叫做氦的新元素，并释放出大量的能量。
这个能量产生了一种维持恒星稳定的力量，使得恒星能够保持自身的形态。
二、恒星的演化过程1. 主序星阶段恒星的演化通常从主序星阶段开始。
在主序星阶段，恒星处于平衡状态，同时进行着核聚变反应。
恒星以核聚变释放的能量抵消了引力的作用，维持着稳定的形态。
主序星的演化速度取决于其初始质量。
质量较小的主序星会持续稳定地发光和产生能量，直到耗尽核心的氢燃料。
而质量较大的主序星则会更快地耗尽氢燃料，并迅速进入下一个演化阶段。
2. 红巨星和超巨星阶段当主序星耗尽了核心的氢燃料时，核聚变反应会停止。
恒星的核心会收缩，而外层的气体会膨胀。
这个过程使得恒星变得巨大而明亮，形成了红巨星或超巨星。
红巨星或超巨星的外层大气层含有一些重元素，这些元素在恒星的演化过程中产生并流向恒星的表面。
这使得红巨星或超巨星的表面温度降低，呈现出红色的光谱。
3. 恒星的末期演化红巨星或超巨星的演化最终会导致两种可能的结果：超新星爆发或白矮星形成。
当质量较大的恒星耗尽了核心的所有燃料时，它会发生一次剧烈的超新星爆发。
超新星爆发释放出巨大的能量，并产生了新的重元素。
爆发结束后，残余物质会形成中子星或黑洞，而恒星则永远地消失了。
另一方面，质量较小的恒星会进入白矮星阶段。
在这个阶段，恒星的外层气体会逐渐脱落，形成一个高密度的核心。
白矮星将永远保持这个状态，不再进行核聚变反应。
结论恒星的形成和演化过程是一个复杂而壮观的过程。
恒星的形成与演化
第三章恒星的形成与演化……学时4 第 4--5 周§1. 恒星的形成及结局§2. 恒星距离的测定§3. 视星等,绝对星等§4. 赫-罗图与恒星的演化§1. 恒星的形成及结局恒星(star)—由炽热气体组成的、能自发光的球状或类似球状的天体。
相对于行星而言的，由于其距离遥远，不借助于特殊工具和方法，很难发现它在天球上的位置变化, 所以古代人称之为“恒”星。
除太阳外，半人马座比邻星离地区最近，距离4.3光年，银河中估计有1.2千亿颗恒星。
行星（planet）—在随园轨道上环绕太阳（或其他恒星）运行的近似球状的天体。
1.1, 形成恒星的星云1．星云（Nebula）---恒星际空间中的物质密度较大的部分称为星云。
·恒星际空间不是真空，而是充满了物质，称星际物质。
·星际物质不均匀，密度较大部分，由气体和尘埃组成的、在照片上呈雾状的天体，称为星云。
·一般看法：恒星是从低密的星际物质凝聚而成的。
星云中有气体和尘埃，就气体而言，氢：氦：其它~0.70：0.28：0.02对气体，有两种：①电离氢云，H II, 104 K②中性氢云, H I, 102 K低温有利于凝聚，所以HI可以凝聚为恒星。
2．星云的收缩和凝聚快收缩过程·一个稳定的天体通常是向外的压强（由热运动压、辐射压产生）与自引力平衡。
当自引力压强大于抗拒引力的压强时，平衡被破坏，天体便收缩。
例如：温度T约102 K, 数密度n 约10 ~102 /cm3中性氢，当其质量M~103 -104 M⊙时就会收束。
·收缩会使中心的密度ρc 上升,当ρc ~10-3 g/cm3时，中心不透明，热量不能逃逸，温度继续上升：T↑当T ~ 2 × 103K 时，氢分子变为氢原子，在这一过程中大量吸收热量，使向外的压强进一步减少，于是快速向里塌缩。
·收缩过程中形成了强大的星风（102 km/s）驱散外围物质，在约104 ---105年内露出恒星，其亮度逐渐增加，在102天内亮度增加102倍，露出“原恒星”（protostrar）。
恒星的演化过程恒星演化的四个阶段
恒星的演化过程恒星演化的四个阶段恒星的演化过程1. 恒星的形成在宇宙健康发展到一定时期，宇宙中充满均匀的磁层整体而言原子气体云，大体积气体云由于自身引力而不稳定造成塌缩。
这样恒星便进入形成阶段。
在塌缩开始阶段，气体云内部压力很微小，物质在自引力作用下加速物质向中心坠落。
一方面，气体的密度有亢奋了剧烈的增加，另一方面，由于失去的引力位能少部分转化成热能，气体温度密度也有了极大的增加，气体的压力正比于它的密度与温度的乘积，因而在暴胀过程中，压力增长更快，这样，在气体内部很快形成一个足以与自引力相抗衡的压力场，经济风险这压力场最后制止引力塌缩，从而建立起一个新的力学平衡位形，称之为星坯。
2.恒星的稳定期——主序星主序星阶段在收缩过程中密度增加，收缩气云的一部分又达到新条件下待测,小扰动可以造成新的局部塌缩。
如此下去在一定的条件下让，大块气云收缩为一个形体凝聚体成为原恒星，原恒星吸附周围气云后继续收缩，表面温度不变，中心温度不断升高，引起温度、密度和液态成分的成份各种核反应。
产生热能使气温升的极高，气体压力顽强抵抗抵抗引力使原恒星稳定下来成为恒星，星团恒星的演化是从主序星开始的。
3.恒星的晚年主序后的演化由于恒星形成是它的主要是氢，而氢的点火温度又比其他元素都较高，所以恒星演化的第一阶段总是氢的燃烧，即主序阶段。
在主序阶段，恒星内部维持内部结构着稳衡的舆论压力分布和表面温度分布，所以在整个漫长的阶段，它的光度和表面温度只有很小的变化。
下面我们讨论，当星核区的质子燃烧完毕后，恒星有将怎么进一步演化？中子星燃烧的产物是碳，在氦半透明熄火后恒星将有一个碳中心区氦外壳，由于剩下的质量太小引力收缩已不能达到碳的点火温度，于是他就结束了以氦燃烧的演化，而走向热死亡。
4.恒星的终局抛掉它的一部分或大部分质量而变成一个白矮星。
8→10M⊙以上的恒星最终将通过星核的黑洞塌缩而变成中子星或引力。
恒星的演化
恒星的演化从人类文明伊始，璀璨的星空便是一个永恒的话题。
从各国美丽的神话传说到天文学，从浑天仪到哈勃望远镜。
在观测星空的过程中，古人发现有一种天体每天观测的位置几乎不变，便把这种天体称做“恒星”。
直到伽利略发明望远镜之后，人们才对这种天体进行了细致的观察，发现“恒星”并不“恒”，它们还是按照一定的规律在运行。
随着科技的发展，人们对恒星的观测也越来越系统和全面，发现它们的一生也如同人类一样，分为幼年期，壮年期和老年期和死亡。
现在，就让我们一起来了解一下恒星的演化过程。
一、恒星的诞生（新生与婴儿期）在天文学里，两个天体之间的距离动辄几百几千光年。
这些天体间的空间并不是一片虚无，而是弥漫着极其稀薄的物质，主要由气体和尘埃构成，我们称之为星际物质。
星际物质在空间的分布并不是均匀的，在聚集密集的区域，就形成了一种由气体和尘埃结合成的云雾状天体——星云，它们就是孕育恒星的摇篮。
当星云的密度超过一定的限度，尘埃和气体在万有引力的作用下相互挤压形成强大的旋窝。
经过数十万年的时间，星云的密度不断增长，旋窝的直径也不断扩大有的甚至超过了太阳系的直径。
而位于中心体的气体在重力的不断挤压下形成了具有超高密度和温度的球体，随着压力的不断增大，巨大的气柱从中心喷射出来，这行气柱的直径长达几光年，其核心部分便是一颗新生的准恒星。
引力持续作用，更多的气体和灰尘颗粒被不断吸入气柱并产生越来越多的热量，在接下来的50万年的时间里年轻的恒星将逐渐变小，并且变的更亮更热，气体与尘埃通过相互作用形成更加清晰的球体，一颗恒星就这样诞生了。
二、主序带恒星的演化（青年与壮年期）当婴儿般的原恒星形成之后，它在自身引力作用下继续收缩，内部反应加剧，中心温度增加，开始闪烁发光，这时的恒星就像一个正在成长的儿童，温度、外形包括质量都处在不断地变化之中，直到恒星内部压强增大到能够阻止塌缩，质量也不再增加，这时的恒星就处在青年时期——主序前星期。
主序前星内部温度只有约3000－5000K，在引力能的作用下，主序前星一方面向外辐射能量，另一方面内部温度不断升高，当达到约1000万K左右时，氢核热核聚变反应开始发生。
恒星的形成与演化
恒星的形成与演化恒星是宇宙中最基本的物质单位，是维系宇宙稳定的重要因素。
恒星的形成与演化是天文学研究的重点之一，本文将从不同角度介绍恒星的形成和演化。
一、恒星的形成恒星的形成是由分子云的坍缩和聚集开始的。
分子云是指一个由分子、气体和尘埃组成的巨大云团，其中含有大量的氢和少量的其他元素。
由于内部密度高于周围环境，其中的气体会逐渐致密，最终引发一些小尺度的密度波动，形成更加稠密的球状物质。
当这些物质聚集到一定程度时，会进一步引起重力坍缩，从而形成了一个更加密集的球形物质。
当物质坍缩到足够小的尺度时，其内部温度会逐渐升高，激发原子的电子跃迁和集体振动，从而释放出一部分能量。
随着内部温度的升高，物质会逐渐变成等离子体状态，其中自由电子迅速地与氢原子核相互碰撞，释放出更多的热量。
最终，物质内部的温度会达到高达数百万摄氏度的状态，形成了一个恒星核心。
恒星核心的升温和压缩会释放出极为强烈的辐射和巨大的能量，从而推动周围物质向外扩散。
这些物质会与分子云相互作用，形成一个更大的星云，恒星的形成过程也因此完成。
二、恒星的演化恒星的演化可以分为主序星、巨星、白矮星和超新星四个阶段。
主序星是处于恒星演化的第一阶段，亦称为恒星的幼年期。
主序星是恒星演化过程中最主要的状态，其核心的温度和密度足以支持核融合反应，从而将氢发生聚变生成氦。
聚变过程释放出大量的能量，导致主序星辐射出大量的光和热。
巨星是恒星演化的第二个阶段，此时恒星的核心聚变可以生成重元素，如氧、碳和铁等元素。
巨星的体积比主序星大得多，内部温度和压力也更加高。
相应的，巨星的表面温度会降低，辐射光的波长也会变长。
白矮星是恒星演化的第三个阶段，多半是体积较小的恒星。
当一颗巨星核心的燃料全部燃尽后，核心会逐渐坍缩和冷却，最终成为一个小而稠密的白矮星。
由于其内部没有了持续的能量来源，白矮星不再释放辐射能量。
超新星是恒星演化过程中最后一个阶段，通常是恒星体积较大的情况下会发生。
恒星的形成和演化
恒星的形成和演化恒星是宇宙中最常见的天体之一，它们以其独特的形成和演化过程吸引了天文学家们的广泛关注。
本文将介绍恒星的形成和演化，以及相关的科学理论和观测证据。
一、恒星形成恒星的形成始于巨大的星际云，这些云由气体和尘埃组成。
这些云层庞大而稳定，但当某些因素引起扰动时，云会开始坍缩。
这个过程由引力主导，云的尘埃和气体开始聚集在一起形成更加密集的核心。
随着坍缩的进行，核心温度逐渐升高，气体压力也增加。
当核心达到足够高的温度和密度时，核聚变反应开始发生。
核聚变是恒星内部的核心反应，将氢聚变为氦，并释放出巨大的能量。
这是恒星形成的关键阶段。
二、恒星的演化1. 主序阶段恒星进入主序阶段后，它们将通过核聚变反应维持自身的稳定状态。
主序阶段的恒星以稳定的核聚变过程将氢转化为氦，并释放出能量。
这一过程持续数十亿年，恒星的亮度和温度取决于其质量。
质量较小的恒星会在主序阶段存在更长的时间。
2. 巨星阶段当恒星核心的氢被逐渐耗尽时，核聚变反应变得不稳定。
这意味着核心无法继续维持恒星的稳定状态，外层的气体开始膨胀。
恒星膨胀并变成红色巨星或超巨星，这是巨星阶段。
在这个阶段，恒星外层的膨胀使其亮度增加，但表面温度降低，呈现红色。
巨星的寿命相对较短，通常只有数百万到数十亿年的时间。
3. 恒星死亡当恒星的核心耗尽了可燃烧的氢和其他核燃料时，它们将进入末期阶段，即死亡阶段。
在这个阶段，恒星的演化取决于其质量。
对于质量较小的恒星，核心坍缩成为一颗致密的白矮星。
白矮星不再进行核聚变，因此逐渐冷却直至灭亡。
对于质量较大的恒星，核心坍缩时会释放出巨大的能量，引发超新星爆炸。
超新星爆炸将恒星外层物质抛射至周围的空间，形成新的星际云。
在某些情况下，超新星爆炸之后的残骸核心会坍缩成为黑洞或中子星，它们标志着恒星的最终演化阶段。
结论恒星的形成和演化是一个充满了奇妙过程的过程。
通过观测和理论建模，天文学家们逐渐揭示了这一宇宙中最重要的天体的奥秘。
恒星的结构和演化
恒星的结构和演化恒星是宇宙中最常见的天体之一，它们以巨大的质量和强大的引力束缚着自身，并通过核聚变反应释放能量，使其在宇宙中发挥着重要的作用。
恒星的结构和演化过程是相互关联的，通过理解恒星的结构和演化，我们可以更好地了解宇宙的发展和它们对生命的重要性。
1. 恒星的结构恒星主要由气体组成，其中主要成分是氢和少量的氦。
恒星内部的物质分布可以分为核心、辐射区和对流区。
1.1 核心恒星的核心是其最内部的区域，温度和密度极高。
核心是恒星进行核聚变反应的场所，通过将氢聚变成氦，释放出大量的能量。
这些能量维持了恒星的持续亮度。
1.2 辐射区辐射区位于核心的外层，温度逐渐下降。
在辐射区，能量通过辐射传输，以光子的形式向外传播。
辐射区是恒星内部的一个重要界面。
1.3 对流区对流区位于辐射区的外层，温度相对较低。
在对流区，物质通过对流的方式向上运动，将能量从核心传输到外层。
这种对流运动导致了恒星表面的活动，如日珥和太阳黑子。
2. 恒星的演化恒星的演化经历了不同的阶段，从形成到终结，整个过程可能会持续几十亿年。
主要的恒星演化阶段包括恒星形成、主序阶段、红巨星阶段和超新星爆发。
2.1 恒星形成恒星形成始于星云的坍缩，星云是由气体和尘埃组成的巨大云团，其中蕴含着丰富的氢和氦元素。
当星云坍缩时，由于自身重力的作用，开始形成一个球形的原恒星。
2.2 主序阶段主序阶段是恒星演化的最长阶段，可持续数十亿年。
在主序阶段，恒星通过核聚变反应将氢转化为氦，并释放出巨大的能量。
这些能量来自核心内的热核聚变反应，使恒星保持稳定亮度。
我们的太阳正在主序阶段。
2.3 红巨星阶段当恒星内核的氢燃料耗尽时，核心会收缩并升高温度，外层氢开始燃烧，恒星膨胀成为红巨星。
红巨星的体积庞大，亮度增加，温度下降。
在这一阶段，恒星可能失去外层的物质，形成一个行星状星云。
2.4 超新星爆发当红巨星内核的燃料耗尽时，核心塌缩引起快速、剧烈的爆发，释放出大量的能量和物质。
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恒星是由炽热气体组成的、能自身发光的球状或类球状天体。
它同自然界一切事物一样，也经历着从诞生、发展到衰亡和转化的过程。
恒星演化即恒星形成后，在引力、压力和核反应的作用下，恒星结构随时间而变化，直至能量耗尽，变为简并星或黑洞的过程。
恒星演化就是一颗恒星诞生，成长成熟到衰老死亡的过程，恒星演化是是十分缓慢的过程。
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。
恒星的总质量是决定恒星演化和最后命运的主要因素。
描述许多恒星的温度对光度关系的图，也就是赫罗图，可以测量恒星的年龄和演化的阶段。
赫罗图可显示恒星的演化过程, 太约90%的恒星位于赫罗图左上角至右下角的带状上，这条线称为主序带。
位于主序带上的恒星为主序星。
形成恒星的分子云是位于图中极右的区域，但随著分子云开始收缩，其温度开始上升，慢慢移至主序。
恒星临终时会离开主序，除质量极低的恒星会往左下方移动，大质量恒星会往右上方移动，这里是红巨星及超红巨星的区域，都是表面温度低而光度高的恒星。
未经过超星星爆炸的恒星会移向左下方，这里是表面温度低而光度高的区域，是白矮星的所在区域，接著会因为能量的损失，渐渐变暗成为黑矮星恒星的诞生：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。
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。
恒星有不同的颜色和大小。
从高热的蓝色到冷却的红色，从0.5到20个太阳质量。
恒星的亮度和颜色依赖于其表面温度，而表面温度则依赖于恒星的质量。
大质量的恒星需要比较多的能量来抵抗对外壳的引力，燃烧氢的速度也快得多。
中年时候的恒星
恒星形成之后会落在赫罗图的主星序的特定点上。
小而冷的红矮星（指表面温度低、颜色偏红的矮星，尤指主序星中比较“冷”的M型及K型恒星）会缓慢地燃烧氢，可能在此序列上停留数千亿年，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此序列上停留一百亿年。
太阳也
位于主星序上，被认为是处于中年期。
在恒星燃烧完核心中的氢之后，就会离开主星序。
在形成几百万到几千亿年之后，恒星会消耗完核心中的氢。
大质量的恒星会比小质量的恒星更快消耗完核心的氢。
在消耗完核心中的氢之后，核心部分的核反应会停止，而留下一个氦核。
失去了抵抗重力的核反应能量之后，恒星的外壳开始引力坍缩。
核心的温度和压力像恒星形成过程中一样升高，但是是在一个更高的层次上。
一旦核心的温度达到了1亿开氏度，核心就开始进行氦聚变，重新通过核聚变产生能量来抵抗引力。
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。
成熟（红巨星/超巨星）积热的核心会造成恒星大幅膨胀，达到在其主星序阶段的数百倍大小，成为红巨星。
红巨星阶段会持续数百万年，但是大部分红巨星都是变星（狭义上是指亮度有显著起伏变化的恒星），不如主序星稳定。
红巨星极为明亮，肉眼看到的最亮的星中许多都是红巨星。
红巨星的体积很大，它的半径一般比太阳大100倍。
恒星的下一步演化再一次由恒星的质量决定。
低质量恒星低质量恒星的演化终点没有直接观察到。
宇宙的年龄被认为是一百多亿年，不足以使得这些恒星耗尽核心的氢。
当前的理论都是基于计算机模型。
一些恒星会在核心进行氦聚变，产生一个不稳定和不平衡的反应，以及强烈的太阳风。
在这种情况下，恒星不会爆发产生行星状星云，而只会耗尽燃料产生红矮星。
但是小于0.5倍太阳质量的恒星甚至在氢耗尽之后都不会在核心产生氦反应。
像比邻星这样的红矮星的寿命长达数千亿年，在核心的反应终止之后，红矮星在电磁波的红外线和微波波段逐渐暗淡下去。
中等质量恒星PPT
达到红巨星阶段时，0.4到3.4太阳质量的恒星的外壳会向外膨胀，而核心向内压缩，产生将氦聚变成碳的核反应。
聚变会重新产生能量，暂时缓解恒星的死亡过程。
对于太阳大小的恒星，此过程大约持续十亿年。
氦燃烧对温度极其敏感，造成很大的不稳定。
巨大的波动会使得外壳获得足够的动能脱离恒星，成为行星状星云。
行星状星云中心留下的核心会逐渐冷却，成为小而致密的白矮星，通常具有0.6倍太阳质量，但是只有一个地球大小。
在重力和电子互斥力平衡时，白矮星是相对稳定的。
在没有能量来源的情况下，恒星在漫长的岁月中释放出剩余的能量，逐渐暗淡下去。
最终，释放完能量的白矮星会成为黑矮星，但是目前宇宙的年龄不足以使得这样的星体存在。
大质量恒星
在超出5倍太阳质量的恒星的外壳膨胀成为超红巨星之后，其核心开始被重力压缩，温度和密度的上升会触发一系列聚变反应。
这些聚变反应会生成越来越重的元素，产生的能量会暂时延缓恒星的坍缩。
恒星演化的下一步演化机制并不明确，但是这会在几分之一秒内造成一次剧烈的超新星爆发
现代科学尚未明确超新星爆发的机制，以及恒星残骸的成分，但是已知有两种可能的演化终点：中子星和黑洞。