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恒星的一生远远超出了人类的生命历程，我们怎么才能了解它的“生老病死”呢？宇宙中有许多不同年龄的恒星，有的才刚刚出生，有的已到中年，还有一些恒星已经步入晚年，即将迎来生命的终结。
就像你家里有小朋友、爸爸妈妈和爷爷奶奶，你一定知道爸爸妈妈在很多年前也是小朋友，很多年后还会成为爷爷奶奶。所以，如果有一幅恒星的“全家福”，我们就能知道它会度过怎样的一生。
最早绘制恒星“全家福”的是丹麦天文学家赫茨普龙和美国天文学家罗素，所以这张图用两位科学家的名字命名为赫-罗图。他们以恒星的表面温度为横坐标，光度为纵坐标，把观察到的恒星按照温度和光度在图上标示出来，结果发现，宇宙空间中绝大多数恒星竟然都十分有秩序地呈带状分布。
宇宙空间一切星点的位置，不是一片混乱，散布在图谱的全面，而是绝大多数星体有秩序地成带分布。
赫-罗图是研究恒星演化的重要工具，通过它我们可以知道恒星家族有哪些成员，恒星的一生又会经历哪些阶段。
赫-罗图（如后页图所示）中绝大多数恒星分布在从左上到右下的对角线附近，称为“主序星”，也叫矮星，它们是活力充沛的青壮年星。图的右上角有一些很亮但表面温度却不高的恒星，这些恒星体形十分庞大，看起来颜色是红的，所以叫作红巨星，比红巨星更大的叫作超巨星，红巨星和超巨星主要是一些老年星。图的左下角还有一些表面温度高、光度却很小的白色恒星，它们的体积也很小，叫作白矮星，白矮星正濒临死亡。
春暖花开，万物复苏，花园里的树木都换上了绿色新装，花儿们竞相开放，绿油油的小草也探出头来。我们的宇宙也像一个“大花园”，恒星、行星和卫星等星体就像花园里数不尽的大树和鲜花。如同树和花之间有许许多多的小草，星际空间中也存在许多物质，如星际气体、星际尘埃，还有更密集一些的星际云。
花园里用来培育植物幼苗的地方叫作苗圃，在苗圃里撒下种子，很快就能看到它们生根发芽。宇宙花园里也有一些专门用来培育恒星的“星星苗圃”，恒星就在这里诞生。
苹果成熟了会掉到地上，地球无时无刻不在绕着太阳旋转，这一切都是万有引力在起作用。宇宙空间中的气体和尘埃也因为引力的作用不断收缩、聚集在一起，形成了密集的星际云，这些星际云就是宇宙花园中的“星星苗圃”。当星际云在聚集作用下变得越来越重时，就会因为不稳定而分裂、瓦解成许多小而重的星际云，它们又从周围吸附更多气体和尘埃，逐渐收缩，剧烈升温，形成原始恒星的星胎。
星胎形成后并不稳定，因为它太重了，重到不能支撑自身的重量。大量的气体开始从四面八方向内挤压星胎。首先，在它内部的物质开始向中心收缩，紧紧地挤压在一起，这个过程被称为“坍缩”。紧接着，星胎的外部物质也开始向中心坍缩。这样一来，星胎的中心就会变得非常紧实，温度也随之升高。当温度高到一定程度时，星胎再次发生坍缩，这次坍缩形成的新核，就叫作“原恒星”。
原恒星诞生后还在继续坍缩，直到有一天它慢慢安静下来，质量不再增加，最终达到一种平衡的状态。这时原恒星成长为少年星，叫作“主序前星”。
当主序星的内部温度升高到约1500万摄氏度时，恒星内部的氢开始聚变成为一种新的元素——氦。当聚变反应产生的巨大辐射能使恒星内部的压力增大到足以与引力相抗衡时，恒星终于停止了坍缩，成了青壮年期的主序星，进入了一生中最辉煌、活力最充沛的时期。我们观察到的恒星中，90%以上都是主序星，包括太阳，如今也正是一颗风华正茂的青壮年星。
过了主序星阶段，恒星就开始渐渐衰老了。氢聚变成氦的反应发生在主序星的中心区域，随着氢的消耗，反应区逐渐向外推移，在星体的外壳区域开始燃烧。此后，恒星内部发生了剧烈的变化，中心区域的氢几乎全部变成了氦。
聚变反应停止后，恒星内部的压力就会减小。外层的物质在引力作用下开始向内挤压，核心收缩，同时外壳中的氢被点燃，也开始聚变生成氦。外壳受热膨胀，恒星的体积很快增大了1000倍以上，而表面温度下降，此时的恒星叫作主序后星。
接下来，主序后星核心中的氦也开始被点燃，聚变成碳和其他更复杂的原子核，体积继续增大，光度也随之增大，同时表面温度不断降低，形成了体积庞大的红巨星。一颗恒星成为红巨星，标志着它已经进入暮年时期，成为一颗老年星。
约50亿年后，太阳将进入暮年，表面温度不断降低，大气急剧膨胀。在此之后的10亿年中，太阳会膨胀到现在体积的100倍以上，变成一颗红巨星。变成红巨星的太阳将逐渐覆盖并吞噬水星、金星，可能还有地球。当然，在那之前的几千万年，如果地球上还有生命体存在，可能已经在其他星球上建立了新的家园。
一旦太阳燃尽所有的氦，它就会变得非常不稳定。它将自己的外壳甩向太空，剩下一颗裸露的、超级炽热的核心，不断发出高能量紫外线，潮水般地淹没四周一切。太阳坍缩到仅为地球体积的几百倍，过度拥挤的电子开始相互排斥。此时坍缩停止，只有太阳的核心依然坚持在那里，变成了白矮星。在接下来的1000亿年里，它还会持续发出微弱的光。普通恒星死亡时的炫目光芒与它持久的生命相比转瞬即逝，只会延续几万年，然后消散成星际气体和尘埃，新的恒星又会从中诞生。
恒星到了暮年都会损失一部分质量，然后走向生命的终点。质量不同的恒星损失质量的方式也不一样，因而恒星之死各有归宿。质量小于8个太阳的恒星，变成红巨星后会扔掉外壳，在星体周围形成行星状星云，以减少质量。当恒星剩下的核心质量减少到小于1.4个太阳时，就会坍缩成白矮星。质量大于8个太阳的恒星结束生命的过程蔚为壮观，即恒星临终前的“回光返照”——超新星爆发。
质量大的恒星演化都要经历一次颇为壮观的大爆炸过程，这就是超新星爆发。超新星爆发时恒星发生灾难性的大坍缩，外壳瞬间被炸成碎片并迅速抛向太空，同时释放出巨大的能量。它在几个月内所释放出的能量，相当于太阳在10亿年间释放出的能量总和！此时恒星会突然变亮100亿倍以上，比数十亿颗恒星组成的整个星系都亮。这是恒星一生中无与伦比的壮观与辉煌！
如果恒星质量为8～25个太阳，且经历超新星爆发后，恒星剩余的核心质量为1.4～3.2个太阳，此时这颗恒星便会形成中子星，中子星又叫脉冲星。脉冲星和白矮星是不同的两种恒星归宿，都是恒星演化到核能耗尽、引力坍缩的结果。在超新星爆发把大量外层物质抛射出去的同时，由于其自身的引力剧烈坍缩，把核心物质压缩得更紧了。当内部压力不足以抗衡坍缩的引力时，电子就被挤进了原子核，与质子结合，成为中子。中子数量不断增加，最后导致原子瓦解变成中子流体，直到内部形成的压力与坍缩的引力达到平衡，稳定的脉冲星就形成了。
脉冲星的发现堪称天文史上的一段佳话。
1967年，24岁的英国剑桥大学研究生约瑟琳·贝尔在进行天文观测时，发现一种像人的脉搏一样准确而稳定的脉冲信号。当时剑桥有个科学小组认为这是外星人的呼唤，在天文界引起了轩然大波。那么，这真的是外星人在向地球传递信息吗？通过仔细分析，科学家们发现这种信号只单调地重复，找不出任何有意义的信息，而且随后不久，又发现了一个个类似的信号源。原来这些信号来自遥远的星体！人们将这些星体命名为“脉冲星”。
1968年，贝尔和她的老师在英国《自然》杂志上宣告了脉冲星的发现，全世界的天文学家都为之惊喜万分。此后，世界各地的许多天文台都开展了寻找脉冲星的工作。到1993年，美国天文学家泰勒给出的脉冲星星表，已经列出了558颗脉冲星的参数。泰勒在他的专著《脉冲星》的扉页写道：“献给约瑟琳·贝尔，没有她的聪明和百折不挠，我们就无法得到研究脉冲星的幸运。”
黑洞是什么？真的是宇宙中的一个“空洞”吗？其实黑洞根本就不是空的，相反，它是一个非常致密的实体，密度高得令人难以想象。
质量大于25个太阳、剩余核心质量大于3.2个太阳的恒星，在超新星爆发后会继续坍缩，最终形成黑洞。
当恒星质量过大时，内部的抗拒力承受不住自身引力造成的坍缩，便会在巨大的挤压作用下形成极其致密的天体，也就是黑洞。黑洞的引力大到任何东西都不能逃出去，就连光也不例外，它就像一个“怪兽”，吞噬宇宙中的万物。
为什么万物都不能从黑洞逃逸出去呢？这与爱因斯坦的广义相对论有关：物体的质量造成了空间弯曲，而空间的弯曲又反过来影响穿越空间的物体的运动。举个例子，如果你在一张弹簧床垫上放一块大石头，石头的重量就会使床面下沉，石头越重，床垫弯曲得越厉害。此时，如果一个网球滚过弹簧床垫，它一定会掉进大石头压出来的坑里，这坑就像一个陷阱。同样地，一切经过黑洞附近的物体都会被其造成的引力陷阱捕获。
“黑洞”这个名词在天文界已经广为人知，但从这个猜想的提出到第一张黑洞照片问世，历经了230多年之久。
1783年，英国剑桥大学的米歇尔提出，一个质量足够大且足够密的恒星，引力场会强到连光都不能逃逸，也就是说，宇宙中最大的天体可能是完全看不见的。1915年，爱因斯坦发表了“爱因斯坦引力场方程”。同年，德国天文学家卡尔·史瓦西计算出了第一个精确解，描述了这种“不可思议的天体”。1967年，美国物理学家惠勒给这种天体取了一个非常形象的名字——“黑洞”。
1970年，美国“自由号”人造卫星发现一个巨大的蓝色星球正被一个质量约为10个太阳的看不见的天体牵引着。天文学家一致认为这个天体就是黑洞，它就是人类发现的第一个黑洞。北京时间2019年4月10日21时，全球多地天文学家同步公布了黑洞“真容”！这个黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心，距离地球约5500万光年，质量约为太阳的65亿倍。
无论是米歇尔、爱因斯坦、史瓦西，还是黑洞的命名者惠勒，他们都没有等到黑洞照片问世的这一天。但是在探索无限宇宙的过程中，他们用自己的伟大贡献证明了人类智慧蕴含的无限可能。
在伸手不见五指的夜晚拍照片时，如果不开闪光灯，你的相机一定会“失灵”。光照射到物体上再反射进入我们的眼睛或相机镜头中，物体才呈现出五颜六色的模样。但是，如果拍摄的对象是能“吞噬”光的黑洞呢？要怎么拍？你有什么好主意？查一查科学家们用的方法吧！