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现在我们就来简介一下恒星的演化历程，它们如何形成，如何成长，又如何衰老，如何消亡（图2-2）。
图2-2 恒星的演化
宇宙刚诞生的时候，处在温度极高的状态，最初形成的元素是氢。氢核在高温下发生聚变反应，形成氦核。随着宇宙的不断膨胀，气体的温度逐渐降低，氢聚合成氦的热核反应逐渐停止下来，这时宇宙中的元素大约有70％多的氢和20％多的氦。
这种混合气体不是绝对均匀也不是绝对静止的，随着涨落变化，气体开始聚集成团，并在万有引力的作用下逐渐收缩。在收缩过程中，万有引力的势能逐渐转化成热能，这些气团的温度开始升高，大的气团的中心部分温度可达几千万度，上亿度，压强也可达几千亿个大气压。
在这种高温高压状态下，气团的中心重新开始了氢聚合成氦的热核反应，发出大量的光和热，成为年轻的恒星，于是恒星诞生了。
这些年轻的恒星处在赫罗图的主星序中，称为主序星。我们的太阳就是一颗主序星。恒星将在主序星阶段持续生存几十亿年到几百亿年。在这个阶段，恒星内部的热核反应相对稳定，发出稳定的光和热。
当主序星内部的氢基本烧完，基本转化成氦以后，外层的氢开始燃烧（聚变），这时恒星开始膨胀，温度也略有降低，成为体积庞大的红巨星或超红巨星。
红巨星和超红巨星的中心部分聚集着大量的氦，这些氦的温度逐渐降低，在万有引力作用下，会进一步收缩，并点燃由氦聚合成碳和氧的聚变反应。
质量小于8个太阳质量的主序星会演化成红巨星，红巨星再演化成由碳和氧两种元素构成的白矮星，它们靠电子之间泡利不相容原理的斥力支撑，成为高密度的白矮星。白矮星密度可达每立方厘米1～10吨。
质量大于8个太阳质量的主序星会演化成超红巨星，超红巨星的中心部分在聚变反应形成碳和氧后，由于万有引力巨大，电子间的泡利斥力支撑不住万有引力的挤压，恒星不会停留在白矮星状态，还会发生进一步的聚变反应，形成铁、硅等重元素，并发生猛烈的爆炸，即超新星爆发，最终形成中子星、黑洞，或全部炸飞而不留残骸。