恆星都是由星雲發生重力坍縮形成的。太陽就是誕生在太陽星雲之中。

星雲的主要物質就是氫和氦，還有一些前代恆星發生超新星爆炸後拋灑出來的金屬元素構成。

原始的星雲主要是在宇宙大爆炸後，由太初核融合出的氫、氦和極少量的鋰在重力作用下聚集在一起形成，例如玫瑰星雲。在這樣的星雲中形成恆星是第一代恆星。然後，大質量恆星的超新星爆發會給這些星雲帶來金屬元素（氦以後的元素在天文學上統稱為金屬元素）。經過多次超新星爆發，金屬元素越來越多，這才能形成我們的太陽系。太陽屬於第三代恆星。

圖：玫瑰星雲

有的星雲是大質量、短壽命的恆星在生命末期超新星爆發拋射出來的物質形成的。例如：蟹狀星雲

圖：蟹狀星雲

有的星雲是中低質量的恆星在生命末期的紅巨星階段，由劇烈的恆星風吹走的恆星外殼氣體形成的。它成一個環形，被稱為行星狀星雲。

圖：貓眼星雲

很多懂天文的朋友都知道恆星產生於星雲之中，如著名的蜘蛛星雲、馬頭星雲，至今仍在生成大量恆星，我們的太陽系也被認為產生於一團星雲之中，那麼星雲又是從哪裡來的呢？

天文學家認為星雲本身也是一種天體，是由稀薄的氣體或塵埃構成的，而且這種天體所包含的天體型別很多，除行星和彗星外的幾乎所有延展型天體都可以為叫做星雲。星雲的主要成份是氫，其次是氮，其他元素含量較少，不過新人中也並非都是氣體，通常他還包含一些塵埃，碎石等，而正在形成星球的星雲，包含的天體種類就更多了。

目前我們所能看到的大多數的星雲，都是由恆星形成的，比如蟹狀星雲、貓眼星雲、上帝之眼螺旋星雲等，它們都是由恆星到了晚年釋放或者爆炸出來的氣體形成的，屬於典型的星雲體。

蟹狀星雲↑

貓眼星雲↑

上帝之眼螺旋星雲↑

當恆星形成白矮星的過程中會透過氦閃等現象向外噴射大量氣體，形成行星狀星雲，這些氣體就主要是氫和氦元素，貓眼星雲和螺旋星雲，都是行星狀星雲；而如果恆星形成了中子星，那麼它就會發生超新星爆發，其外圍的氣體連同內部的一些物質都會被炸出去，形成速度極快的擴充套件性星雲，蟹狀星雲就是這樣的星雲。

以上帝之眼螺旋星雲為例，它處於距地球700光年遠的寶瓶座，從接收的電磁波模擬化的照片可以發現這朵星雲有蔚藍色“瞳孔”和“白眼球”，四周是肉色的“眼瞼”，與我們的眼睛像極了，上面還有一條細長的雲帶好像是眉毛，因此被稱為“上帝之眼”，遠遠看去它像星體一樣小，實際上它是一顆長達6光年的“眼睛”，就是說其散發的光線從一側到另一側需要6年時間。在這個星雲的中心，有一顆灰暗的恆星殘骸，上帝之眼螺旋星雲就是由這顆恆星殘骸吹拂而來的氣體和塵埃形成的外殼。

可見，星雲能誕生恆星，而恆星又能產生星雲，兩者是可以相互轉化的。不僅如此，星雲不僅可以形成恆星，也可以形成星系，我們所在的銀河系，最早也是來自於一團龐大的星雲，但是這段星雲的形成，就和恆星形成的星雲不一樣了，它被認為來自於宇宙之初，是由宇宙大爆炸之後的區域性密集物質形成的，這團星雲中主要就是氫和氦元素。

這團星雲中形成了許許多多的恆星，它們也屬於宇宙中的第1批恆星，其中的大質量恆星很快進行到了晚年階段，也是透過超新星爆發或者氦閃現象，又形成了星雲，這些星雲聚集在一起，又創造了新的恆星，如此迴圈往復，我們的太陽系就是這類的星雲創造的。

星雲和恆星在銀河系中心黑洞的引力作用和旋轉規則下，形成了銀河系的初始狀態，後來銀河系又兼併了其他很多的小星系，才有了今日的規模。相比於形成銀河系的星雲，恆星形成的星雲的規模就小得多了。

恆星誕生於星雲，那星雲又是從何而來的？

大多數天文愛好者對深空天體的認識是從M31和M42開始的，當然我們知道M31就是著名的仙女座大星系，M42則是幾乎奪走了所有深空攝影黨第一次的獵戶座火鳥星雲！國家地理紀錄片《旅行到宇宙邊緣》對這個星雲有非常詳盡的介紹，得以讓我們知道了原來獵戶座星雲還是銀河系裡的恆星大工廠，我們也知道太陽也是誕生於一片以當前太陽系為中心的奧爾特雲，可以簡單的說，宇宙中所有天體都是星雲為基礎開始演化的，但有一個問題可能吃瓜群眾一直到搞不清，這生出恆星這顆蛋的“母雞”—星雲從哪裡來的？

上圖是“失去了手臂”的獵戶座，官方名稱是短劍但同好都喜歡稱為“獵戶的JJ”位置就是M42所在！

畫面正中就是那隻著名的火鳥，鳥頭與翅膀清晰可辨。

一、宇宙大爆炸是怎麼誕生星雲的？

關於宇宙大爆炸的證據，在哈勃定律以及宇宙微波背景輻射（CMB）還有原初元素丰度等多個方面都有強有力的支援。根據廣義相對論對宇宙膨脹進行反推，就能得到宇宙曾經有一個階段處於緻密與高溫的狀態，我們並不能確定這個狀態保持了多久，因為在這個狀態下時間都尚未開始，但這個狀態在某個時刻發生膨脹！

10^-37秒時，發生了一種相變導致宇宙急速暴漲10^-36秒時，暴漲結束，但膨脹仍然繼續，此時宇宙中充滿夸克-膠子等離子體和其他所有基本粒子。此時溫度極高，所有粒子都處在隨機運動中。尚無法形成物質，某個時刻違反重子數守恆的反應發生，夸克和輕子數量上戰勝了反夸克和反輕子，這使得我們的宇宙中物質（正物質）佔了主導。當然粒子能量下降到10^12eV時產生了對稱破缺，粒子之間的基本作用力產生。10^-11秒時，此時已經到了高能粒子物理所能模擬的範圍10^-6秒時夸克和膠子在強作用力作用下結合成了質子和重子3分鐘之後，宇宙溫度降低到10億K左右，極少數質子與中子結合，形成了氫和氦以及極少量的鋰原子核（太初合成過程），而絕大多數質子則孤零零的等待著電子形成氫原子。37.9萬年後，宇宙溫度下降到可以讓電子和質子結合成氫原子（氫的同位素氕只有一個質子和一個電子）

在此之後，透過與物質脫耦，光輻射在宇宙空間自由傳播，而這就是我們現在所說的CMB，也就是宇宙微波背景輻射（變成微波背景輻射是因為輻射的紅移效應）

至此宇宙中的物質誕生“工作”已經全部結束，宇宙中處處瀰漫著氫以及部分氦還有微量的鋰元素，此時大爆炸時代的光已經成為背景輻射，而恆星尚未誕生，宇宙進入黑暗時代

這個黑暗時代一直將持續上億年，瀰漫的星雲在金斯不穩定性條件下坍縮成原恆星，最終發出宇宙中第一縷光！現在已經組裝完畢的詹姆斯韋伯望遠鏡，未來的目標就是觀測到宇宙中的第一縷光。

二、恆星如何製造星雲？

並不是所有的恆星都能製造星雲，比如0.4⊙左右的紅矮星，因為這個質量的恆星從內到外有比較徹底的對流程，中心不會累積氦元素，還能將氫元素徹底耗盡，不會膨脹成紅巨星，整個生涯中除了恆星風和日冕層物質拋射，並不會大幅改變質量，這種恆星算是一毛不拔的吝嗇鬼。不過它的壽命超級長，甚至長達數萬億年！壽終將形成一顆氦白矮星。

0.5⊙-0.8⊙以上的恆星會部分製造星雲，因為核心輻射層處在外殼之間存在，因此仍然會存在部分紅巨星現象，但核心溫度並能燃燒氦，因此不會發生氦閃，最後形成白矮星，但有部分物質在紅巨星階段被拋棄成為星際物質。

0.8⊙-2.25⊙的恆星核心溫度不夠，但在氫元素消耗之輻射壓不能支撐外殼坍縮的高溫能點燃核心累積的氦元素，因此會氦閃，這種僅次於超新星的能量釋放會拋棄大量的高能物質。

7⊙-10⊙以內的恆星，並不會演化到鐵核坍縮，在紅巨星階段即由於膨脹外殼逐漸剝離，最終核心坍縮成各種“口味”的白矮星，比如碳氧白矮星，或者矽硫白矮星，能演化到哪個階段，主要取決於恆星的質量與核心能達到的溫度。

被剝離的外殼會成為漂亮的行星狀星雲，很多星雲透過民用口徑望遠鏡即可清晰分辨，比如著名的菸圈星雲M57，如果在10寸口徑下，菸圈清晰可見。

大都行星狀星雲的都比較接近圓形，或者大致圓形，因為它是比較溫和的條件下擴散的，能比較好保持擴散以前的形狀。

以上是銀河系內22個行星狀星雲外觀示意圖，基本都保持的比較好。

10⊙以上的大質量恆星大都會經過超新星階段，核心鐵核坍縮比如電子捕獲、成對不穩定、或是光致蛻變、超越錢德拉塞卡極限等都能導致核心坍縮，即形成超新星爆發！當恆星核心發展到鐵核時，核心不再產生能量，無法抵抗外殼重力坍縮，最終超越核心的兼併壓力突破錢德拉塞卡極限，然後達到氧聚變（多層洋蔥外殼的氧殼層）......最終鐵核心徹底崩潰導致超新星爆發。

40⊙以上的恆星並不會經過紅巨星階段而直接超新星爆發

150⊙-200⊙以上的恆星可能不會經過超新星爆發而直接坍縮成黑洞

超新星爆發中的SN1993J藝術圖，這些擴散的恆星物質未來將形成我們熟悉的星雲。