恒星的形成

　　恒星誕生于分子云中。分子云中的致密區(qū)域發(fā)生塌縮最終形成恒星。在產(chǎn)生恒星的稠密星云中，大部分氫以分子的形式存在，因此這些星云被稱為分子云。觀測表明，最冷的分子云傾向于形成低質(zhì)量恒星，首先在云層內(nèi)部的紅外線中觀察到，然后在云層消散時(shí)在其表面的可見光中觀察到，而通常較溫暖的巨型分子云產(chǎn)生各種質(zhì)量的恒星。這些巨型分子云的典型密度為每立方厘米100個(gè)粒子，直徑為100光年，質(zhì)量高達(dá)600萬個(gè)太陽質(zhì)量，平均內(nèi)部溫度為10 K。

　　恒星形成的一個(gè)更緊密的地方是由致密氣體和塵埃組成的不透明云（暗云），稱為博克球狀體，以天文學(xué)家巴特博克的名字命名。這些云可以與坍塌的分子云聯(lián)合形成，也可以獨(dú)立形成。博克球狀體的直徑通常可達(dá)一光年，質(zhì)量為幾個(gè)太陽質(zhì)量。它們與明亮的星云或背景恒星形成對比容易被觀測到。超過一半的已知博克球狀體被發(fā)現(xiàn)含有新形成的恒星。

　　大質(zhì)量恒星（大于8個(gè)太陽質(zhì)量）形成原恒星后會(huì)具有很強(qiáng)的紫外輻射，這些輻射出來的紫外光子會(huì)電離星周物質(zhì)（光致離解）。由于分子云中大部分是氫原子和氫分子，所以這片電離的區(qū)域又被叫做電離氫區(qū)根據(jù)恒星質(zhì)量不同，它的形成機(jī)制也有些微不同。

　　低質(zhì)量恒星形成的理論得到了觀測的有力支持，即低質(zhì)量恒星是由分子云中旋轉(zhuǎn)密度增加的引力坍縮形成的。由氣體和塵埃組成的旋轉(zhuǎn)云的塌縮導(dǎo)致吸積盤的形成，物質(zhì)通過吸積盤被引導(dǎo)到中心原恒星上。為了維持角動(dòng)量守恒，原恒星上垂直盤的軸的兩極會(huì)有物質(zhì)外流。對于大質(zhì)量恒星的形成機(jī)制還不了解。

　　大質(zhì)量恒星釋放出大量的輻射，這些輻射會(huì)對正在形成的物質(zhì)產(chǎn)生反作用力。過去，人們認(rèn)為這種輻射壓力可能足夠大，足以阻止大質(zhì)量原恒星的吸積，并阻止質(zhì)量超過幾十個(gè)太陽質(zhì)量的恒星的形成。

　　最近的理論研究表明，噴流和外流的產(chǎn)生清除了一個(gè)空腔，大質(zhì)量原恒星的大部分輻射可以通過這個(gè)空腔逸出，而不妨礙通過圓盤和原恒星的吸積。

　　大質(zhì)量恒星可能因此能夠通過一種類似于低質(zhì)量恒星形成機(jī)制的機(jī)制形成。越來越多的證據(jù)表明，至少一些大質(zhì)量的原恒星確實(shí)被吸積盤所包圍。其他一些關(guān)于大質(zhì)量恒星形成的理論仍有待于觀測檢驗(yàn)。其中，也許最突出的是競爭吸積理論，它表明大質(zhì)量的原恒星是由低質(zhì)量的原恒星“播種”的，這些原恒星與其他原恒星競爭，從整個(gè)母體分子云中吸積物質(zhì)，而不是僅僅從一個(gè)小的局部區(qū)域。

　　是天體物理學(xué)上恒星或星際物質(zhì)在自身物質(zhì)的引力作用下向內(nèi)塌陷的過程，產(chǎn)生這種情況的原因是恒星本身不能提供足夠的壓力以平衡自身的引力，從而無法繼續(xù)維持原有的流體靜力學(xué)平衡，引力使恒星物質(zhì)彼此拉近而產(chǎn)生坍縮。在天文學(xué)中，恒星形成或衰亡的過程都會(huì)經(jīng)歷相應(yīng)的引力坍縮。

　　恒星形成于星際間塵埃和氣體構(gòu)成的巨型星云，這些星云中的粒子通常狀態(tài)下以高速隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，彼此間的引力不足以將它們壓縮到一起。但當(dāng)外界條件（例如臨近的超新星爆發(fā)或者其他激變事件的發(fā)生）允許時(shí)，這些星云被足夠強(qiáng)的壓力壓縮以至于引力能夠克服這些粒子的運(yùn)動(dòng)使它們彼此靠攏。于是星云開始引力坍縮的過程，并且其速度越來越快，由于角動(dòng)量守恒的制約最終從原先龐大的星云中分離出許多小的但更致密的星云，這一過程也經(jīng)常稱作引力凝聚（gravitational condensation）。

　　這些星云繼續(xù)在自身的引力作用下發(fā)生坍縮，同時(shí)坍縮的能量不斷轉(zhuǎn)化成星云的內(nèi)能，在星云內(nèi)部產(chǎn)生向外的輻射壓，這個(gè)輻射壓能夠通過平衡向內(nèi)的引力逐漸減緩并最終停止引力坍縮。當(dāng)輻射壓與引力彼此平衡時(shí)，星云坍縮為一個(gè)具有一定密度的球體，這被稱作原恒星。原恒星的周圍仍然充斥著厚重的星際氣體和塵埃。天文學(xué)家已經(jīng)觀測到部分引力凝聚的過程，但這一過程還沒有得到全面的了解。

　　一個(gè)約大于1/10倍太陽質(zhì)量的原恒星能夠具有足夠高的溫度和密度發(fā)生氫核聚變，從而能夠演化為主序星，在主序星階段提供恒星輻射壓的主要來源就是這種氫核聚變。而小于這一質(zhì)量的原恒星只能形成褐矮星或次恒星天體，它們不能進(jìn)行氫核聚變，但有些可以進(jìn)行氘核聚變；更小的原恒星只有成為行星的可能，正如太陽系中的大行星那樣。