最早期的宇宙處在一個高溫的狀態。在高溫下形成的氣體主要是以70%的氫和20%的氦構成的。宇宙在膨脹的情況下不斷降溫，氣體就逐漸聚整合團，由於萬有引力，氣體團就開始收縮，收縮的過程中萬有引力的勢能就轉換為熱能。氣體團溫度升高，當中心溫度升高到1500萬度以上時，就點燃了熱核反應。成為主序星。

當主序星的內部燃料氫燒完後（氫聚變為氦），就只能燃燒外層的氫，於是它就會膨脹，形成紅巨星。

以太陽為例，太陽形成紅巨星後，不膨脹到現在的火星軌道

恆星的核心會往內部收縮，溫度可高達1億度，此時氦會聚合成為碳和氧。演化成白矮星。

白矮星是有大量的碳和少量的氧組成的。

還有一些則可能產生超新星爆發成為中子星或是黑洞，或者是全部炸光。

下面我們來說說太陽，太陽現在的半徑時70萬千米，密度1.4克／立方厘米。太陽在燃料燒光後要形成白矮星，半徑就變成1萬千米。密度達到1噸／立方厘米。

如果形成中子星半徑將縮為10千米，密度達到1-10億噸／立方厘米。如果形成黑洞半徑將縮為3千米，密度可高達100億噸／立方厘米。不過太陽不會超新星爆發。

人類史上的第一顆白矮星是天文觀測發現的，並不是語言的。這就是天狼星的伴星。

恆星演化伴隨著恆星的整個生命週期。依據恆星的質量，它的壽命從幾百萬年(最大質量)到萬億年(最小質量)。所有的恆星都誕生於氣體和塵埃雲的塌縮，通常被稱為星雲或分子云。在數百萬年的過程中，這些原恆星慢慢穩定到平衡狀態，成為主序星。之後的演化主要依賴於恆星的質量和元素丰度。

恆星在一生的演化中總是試圖處於穩定狀態（流體靜力學平衡和熱平衡）。當恆星無法產生足夠多的能量時，它們就無法維持熱平衡和流體靜力學平衡，於是開始演化。

恆星的一生就是一部和引力鬥爭的歷史！

不同質量恆星的壽命

恆星的一生

不同質量恆星的演化方式

1. 低質量(2.25倍太陽質量以下)恆星的演化

低質量恆星的一生

2. 較高質量(>=2.25太陽質量)恆星演化

與低質量恆星演化的主要區別

恆星內部的H燃燒透過CNO迴圈進行，內部溫度更高，輻射壓對維 持恆星的力學平衡起更大的作用，主序壽命更短。

He核不再是簡併的，C和更重元素的燃燒可以進行。

核心區核反應產生的能量主要以對流的方式向外傳遞。

2.1 中等質量恆星演化（下圖黃線）

2.2 高質量恆星演化

演化表現 ：

O型星→藍超巨星→黃超巨星→紅超巨星→超新星

恆星內部物理過程：

核心H枯竭→殼層H燃燒

→核心He燃燒→核心He枯竭

→殼層He和H燃燒

→核心C燃燒→核心C枯竭

→殼層C、He和H燃燒

→O, Ne, Si燃燒 …→Fe核

隨著核心核反應的進行，最終會形成洋蔥狀的結構，當核心的Fe核不斷積累，核心核反應終止，伴隨著猛烈的核塌縮。達到一定條件將發生II型超新星爆發→最終生成中子星。

2.3 特大質量恆星演化

演化過程

O型星→藍超巨星→（紅超巨星）→WR星→Ib/Ic型超新星 + 中子 星/黑洞

特大質量恆星的一生

不同質量的恆星的命運

實際上恆星誕生於星雲，哈勃空間望遠鏡拍攝的鷹狀星雲裡指妝結構的星雲照片可以證明恆星誕生其中的證據。星雲作為恆星的母體，它其中有很多的氣體和塵埃，在萬有引力的作用下會向內收縮，形成能量，導致溫度上升，當密度和溫度達到一定程度時就會發生氫核聚變反應，這就形成了原恆星。很多的大量星雲都在進行恆星的孵化，仙后座w5就被稱為恆星孵化場，裡面有很多的恆星正在誕生。

在星雲裡面，許多的氣體在快速流動，其中氫原子含量高的地方反應劇烈，能夠產生聚變，氫原子內的原子核開始聚變反應的時候，星雲內部的其他物質被其吸引，受到量子力的作用，大部分物質進行聚集，逐漸形成原恆星。

原恆星繼續變成主序星，主序星就是處於熱動平衡的物理狀態的恆星，其亮度，質量，和體積都會很穩定，類似於我們的太陽。之後就產生了不穩定恆星，其亮度，質量等都會變化，被稱為脈動變星，這類恆星數量極少。

這類恆星都是紅巨星和超紅巨星。這類恆星體積很大，核聚變反應進入最劇烈的時候，光很亮，體積很大，但熱量很低，總體很不穩定。經過這個階段的1星反應繼續減弱，變成體積和質量以及光亮都很小，形成了白矮星，這類的恆星數量也很少，是恆星接近晚期的發展階段。

最後，恆星有可能會冷卻萎縮變成一個比鑽硬度還大的巨大晶體，成為黑矮星。也有可能會在形成紅巨星的時候會由於能量太大進行爆炸，最後形成超新星爆炸，爆炸後會繼續萎縮，形成中子星，中子含量高，密度大。還有一種可能就是超大恆星發展到超新星爆炸的時候，其能量引發的力量很大，中子簡併力也沒辦法穩定，都繼續坍塌，星核產生巨大引力，形成黑洞。