星星一直吸引着人们，可能是从我们最早的祖先走出家门仰望夜空的那一刻起。我们仍然在晚上外出，当我们可以的时候，抬头看看，对那些闪闪发光的物体感到好奇。从科学上讲，它们是天文学的基础，天文学是研究恒星（及其星系）的科学。明星们在科幻电影、电视节目和电子游戏中扮演着重要角色，作为冒险故事的背景。那么，这些闪烁的光点在夜空中是什么样的呢？

银河系中的恒星

我们可以从地球上看到成千上万的星星，特别是如果我们在一个非常黑暗的天空观察区域进行观察的话）。然而，仅在银河系中，就有数亿颗恒星，地球上的人看不到它们。米尔基之路不仅是所有这些恒星的家园，它还包括“恒星托儿所”，新生恒星在气体和尘埃云中孵化。

除了太阳，所有的星星都非常非常遥远。其余的都在太阳系之外。离我们最近的一颗被称为半人马座近邻，距离我们4.2光年。

大多数观察了一段时间的天文学家开始注意到一些恒星比其他恒星更亮。许多似乎也有一种淡淡的颜色。有些看起来是蓝色的，有些是白色的，还有一些是淡黄色或微红色的。宇宙中有许多不同类型的恒星。

太阳是一颗恒星

我们沐浴在一颗恒星——太阳的光下。它与行星不同，行星与太阳相比非常小，通常由岩石（如地球和火星）或冷气体（如木星和土星）构成。通过了解太阳是如何工作的，天文学家可以更深入地了解所有恒星是如何工作的。相反地，如果他们一生中研究过许多其他恒星，也有可能发现我们自己恒星的未来。

星星是如何工作的

像宇宙中所有其他恒星一样，太阳是一个巨大明亮的球体，由炽热发光的气体组成，由自身的引力聚集在一起。它与大约4000亿颗其他恒星一起生活在银河系中。它们的工作原理都是一样的：它们将核心中的原子熔合在一起，产生热量和光线。明星就是这样工作的。

对太阳来说，这意味着氢原子在高温高压下相互碰撞。结果是一个氦原子。聚变过程释放出热量和光。这一过程被称为“恒星核合成”，是宇宙中许多比氢和氦重的元素的来源。因此，从太阳等恒星中，未来的宇宙将获得碳等元素，这些元素会随着年龄的增长而产生。非常“重”的元素，如金或铁，在更大质量的恒星死亡时，甚至在中子星的灾难性碰撞中产生。

一颗恒星是如何做到“恒星核合成”而不在这个过程中把自己炸开的？答案是：静水平衡。这意味着恒星质量的重力（将气体拉向内部）由向外的热压和光压平衡，辐射压是由核心核聚变产生的。

这种聚变是一个自然过程，需要巨大的能量来启动足够的聚变反应来平衡恒星的引力。恒星的核心需要达到超过1000万开尔文的温度才能开始熔化氢。例如，我们的太阳的核心温度约为1500万开尔文。

一颗消耗氢来形成氦的恒星被称为“主序”恒星，因为它一直是一个氢聚变体。当它耗尽所有的燃料时，由于向外辐射的压力不再足以平衡重力，核心会收缩。核心温度上升（因为它被压缩），这给了它足够的“魅力”开始将氦原子熔化成碳。在这一点上，恒星变成了红巨星。后来，当燃料和能量耗尽时，这颗恒星自我收缩，变成白矮星。

星星如何消亡

恒星演化的下一个阶段取决于它的质量，因为质量决定了它将如何结束。一颗质量较低的恒星，如我们的太阳，与质量较高的恒星有着不同的命运。它将吹掉它的外层，在中间形成一个白矮星的行星星云。天文学家已经研究了许多其他经历过这一过程的恒星，这使他们更深入地了解了几十亿年后太阳将如何结束它的生命。

然而，大质量恒星在许多方面与太阳不同。他们活得很短，留下了美丽的遗骸。当它们以超新星的形式爆炸时，它们会将元素炸向太空。超新星最好的例子是金牛座的蟹状星云。原始恒星的核心被抛在了后面，因为它的其他物质被炸到了太空。最终，核心可以压缩成中子星或黑洞。

恒星把我们和宇宙联系起来

恒星存在于宇宙中数十亿个星系中。它们是宇宙演化的重要组成部分。它们是130多亿年前形成的第一批天体，它们构成了最早的星系。当他们死后，他们改变了早期的宇宙。这是因为当恒星死亡时，它们在核心形成的所有元素都会返回太空。而且，这些元素最终结合形成新的恒星、行星甚至生命！这就是为什么天文学家经常说我们是由“恒星物质”组成的。

由卡罗琳·柯林斯·彼得森编辑。