檀香山社群學院副教授理查德·布里爾提供了以下解答
理查德·布里爾 |
當輕元素的原子在足夠大的壓力下被擠壓，使其原子核發生聚變時，恆星就誕生了。所有恆星都是力的平衡的結果：引力壓縮星際氣體中的原子，直到聚變反應開始。一旦聚變反應開始，它們就會產生向外的壓力。只要向內的引力與聚變反應產生的向外力相等，恆星就保持穩定。
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氣體雲在我們的星系和像我們這樣的其他星系中很常見。這些雲被稱為星雲。一個典型的星雲跨越許多光年，包含的質量足以製造幾千顆像我們太陽一樣大小的恆星。星雲中的大部分氣體由氫和氦分子組成——但大多數星雲也包含其他元素的原子，以及一些令人驚訝的複雜有機分子。這些較重的原子是較老恆星的殘餘物，這些恆星在一種我們稱之為超新星的事件中爆炸。有機分子的來源仍然是一個謎。
圖片：哈勃太空望遠鏡 恆星誕生始於氣體雲（如這裡所示的鷹狀星雲）中的星際物質壓縮和聚變時。 |
氣體密度的不均勻性導致淨引力，將氣體分子拉得更近。一些天文學家認為，引力或磁場擾動導致星雲坍塌。隨著氣體的聚集，它們失去勢能，從而導致溫度升高。
隨著坍塌的繼續，溫度升高。坍塌的雲層分離成許多較小的雲層，每個雲層最終都可能變成一顆恆星。雲核的坍塌速度比外部部分快，雲層開始越轉越快以保持角動量。當核心溫度達到約 2,000 開爾文度時，氫氣分子分解成氫原子。最終，核心溫度達到 10,000 開爾文度，當聚變反應開始時，它開始看起來像一顆恆星。當它坍塌到大約我們太陽大小的 30 倍時，它就變成了一顆原恆星。
當核心中的壓力和溫度變得足夠大以維持核聚變時，向外的壓力會對抗引力。在這個階段，核心大約是我們太陽的大小。圍繞恆星的剩餘塵埃包層升溫並在光譜的紅外部分發出明亮的光芒。此時，來自新恆星的可見光無法穿透包層。最終，來自恆星的輻射壓力吹散了包層，新恆星開始了它的演化。新恆星的屬性和壽命取決於剩餘氣體的量。像我們太陽這樣的恆星的壽命約為 100 億年，正值中年，還剩下大約 50 億年。
辛辛那提大學物理學助理教授瑪格麗特·M·漢森給出了這樣的回答
恆星是由大片星際物質雲的引力坍塌形成的。事實上，恆星之間的空間並不是空的；它幾乎是空的，但並非完全如此。星際物質，即存在於恆星之間的物質，是由氣體和塵埃組成的。誠然，我們銀河系中只有約 10% 的質量是由星際物質構成的。但是這種物質，儘管非常稀薄，卻會產生引力，因此，它會開始將自身拉到一起。
圖片：哈勃太空望遠鏡 銀河育嬰室。 許多恆星誕生於美麗的獵戶座星雲中。 |
隨著這種吸積的繼續，引力變得越來越強，因為它的強度隨著質量的增加和單個原子距離的減小而增加。最終，這種星際物質完全向內坍塌。最中心的物質被外圍的下落物質壓縮，向下推向中心。這種壓縮使坍塌雲層的中心升溫。
在某個時刻，中心溫度變得非常高，它觸發了聚變反應。所有落入的物質然後演變成一顆熾熱、明亮的恆星。只要有氫氣透過核反應聚變，並且向內推的引力壓力使原子在中心保持非常熱和緊密地堆積，恆星就會繼續發光。對於更高階、更詳細的描述，以及精彩的圖片，請參閱科羅拉多大學的李·卡克納製作的網站“恆星誕生”。