恒星形成后光和热的来源,是其中心由氢聚变为氦的核反应。当这种反应产生的辐射压力达到与引力平衡时,恒星的体积和温度不再明显变化,进入一个相对稳定的演化阶段。恒星在这一阶段停留的时间最长,占其生命的主要部分。可以称为“壮年期”。迄今发现的恒星有90%处在这一阶段(包括我们的太阳在内)。这一阶段的具体长度取决于恒星质量的大小。对于太阳来说约为100亿年,而质量比太阳大10倍的恒星则只有3000万年。当恒星核心部分的氢全部聚变为氮以后,产能过程停止,辐射压力下降,星核将在引力作用下收缩。收缩产生的热将使温度再次升高,达到引发氦燃烧的程度,结果是将3个氦核聚合成1个碳核。类似的过程继续下去,将合成氧、硅等越来越重的元素,直到合成最稳定的铁为止。这一阶段的恒星经历多次的膨胀收缩,光度也发生周期性的变化,可以说是恒星的“更年期”。
当恒星内部的核燃料耗尽后,原来由核反应维持的辐射压消失,星体将在引力作用下收缩下去,直到出现一种新的斥力能与之抗衡为止。于是恒星进入了它的老年期。恒星的归宿与其初始质量有关。初始质量小于太阳8倍的恒星最终将成为白矮星(一种颜色发白、尺度很小的恒星)。质量为太阳8—50倍的恒星在核燃料耗尽后会发生极猛烈的爆发,在短短几天中亮度陡增千万倍甚至上亿倍,称为超新星。爆发后留下的星核的尺度只有同质量的年轻星的百万分之一,几乎全由中子紧紧堆成,称为中子星。我国宋史记载宋仁宗至和元年(1054年)出现的“客星”,就是这样一次超新星爆发。900多年后,英国天文学家在那个位置发现的脉冲星(由于快速自转而发出脉冲式电波的中子星),就是那次爆发的遗迹。质量更大的恒星最终将变为黑洞——一种引力强大到连光线都无法射出的天体。人们只能通过它对周围物质的影响间接地探知其存在。一些发射出X射线的双星系境中,那个质量很大而又看不见的成员,很可能就是黑洞。
简单的说,恒星演化的归宿就是衰亡,分以下几种。1、黑洞。 恒星衰亡的时候自体坍塌,塌缩成篮球大小甚至更小的体积,其巨大的质量产生巨大的引力,吸引周围空间的一切。2、巨暴星。一些恒星衰亡时发生裂变,体积增大1~10万倍,成为超级巨大但能量很低的恒星残骸。3、白矮星。衰亡时适当坍塌,能量很低,甚至不在燃烧,但其密度也较一般恒星大,引力虽比黑洞小,但仍然比原先增大41000~1万倍。4、直接暴灭。爆炸时少数恒星的衰亡之路,但这种爆炸病不激烈,之后恒星变成宇宙尘埃。5、冷却。恒星能量燃烧殆尽,逐渐冷却,像熄灭了火焰的煤球,死气沉沉。
白矮星﹑中子星和黑洞﹐