恒星的中期

　　恒星中心温度达到千万度级，氢核聚变反应开始，核反应成为主要能源，恒星演化就进入了一个新的时期，这个时期是一个相对平衡期。
　　由于核反应产生巨大的能量，恒星内部压力增高到足以和引力相抗衡，使恒星不再收缩，因此运动状态基本平衡。
　　恒星内部产生的巨大的能量，传递到表面，使表面温度升高，并且向外辐射很强的可见光，能量的产生和损耗也是平衡的。
　　恒星的质量不同，它们演化的速度和途径也不同。恒星质量越大，内部压力和温度越高，达到氢核聚变所需要的温度的中心区也就越大。因而参加核反应的物质多，产生的能量大，所以质量大的星亮度大、温度高。比太阳质量大3倍左右的星便成为高光度的蓝星，出现在赫罗图的左上角。相反比太阳质量小的星，参加核反应的中心区小，产生的能量小，因而亮度小、温度低，成为低光度的红星，出现在赫罗图的右下角，按照质量从大到小的顺序，这一阶段的恒星在赫罗图上分布在从左上角到右下角的一条直线上，这就是主星序。所以我们把这一阶段叫做主序阶段。太阳目前正处在主序阶段，它在赫罗图上处在主星序。的中部。因为恒星里氢是最丰富的元素，氢核聚变反应可以在很长时间中提供能量，保持恒星强烈的辐射，所以恒星在这一平衡时期停留时间很长，像太阳这样的恒星，在主序阶段停留时间反而比较短。比太阳大10倍的星，氢消耗快，在这阶段停留只有几千万年；相反质量只有太阳几分之一的恒星，在主序阶段要停留上万亿年。
　　不管怎样，恒星在主序阶段比其他阶段停留的时间都长，所以我们看到的主序星多，可以说大多数恒星都是主序星。
　　恒星中心部分，核反应进行得最快，中心部分的氢逐渐转化为氦。在中心部分的氢全部转化为氦以后，氢聚变反应停止，于是，恒星中心部分失去了足以和引力相抗衡的内部压力，就要在引力作用下收缩。收缩的结果，温度和密度都要增高。当它达到上亿度的时候，围绕着中心区的中介层达到氢反应的温度，在这一层剩余的氢就开始发生核反应。中介层的氢聚变反应会迅速向外层转移，推动外层膨胀，使恒星的体积增大几千倍以上。表面积增大了，可是辐射能的增加赶不上表面积的增加，所以恒星表面的温度降低。同时由于表面积增大，恒星的总光度仍然增加，于是恒星在赫罗图上向右上方移动，而成为温度低、颜色红和体积大、光度高的红巨星。由主序星向红巨星转化所用的时间相对来说是很短的。这时候，恒星中心部分的温度超过1亿度，密度超过每立方厘米10万克，氦就开始发生核反应。3个氦原子核转化为1个碳原子核，再度提供极大的能量，使内部压力增高。这样，恒星又比较稳定起来。像太阳这样的恒星要在红巨阶段停留10亿年左右。
　　经过了红巨星阶段以后，恒星便进入了它的晚年期。
　　晚期恒星在赫罗图上离开红巨星向左移动，在这一时期恒星的一个重要特点便是不稳定。不稳定状态首先表现为脉动它的大小和亮度发生周期性的变化。我们观测到的造父变星和天琴座胍型星就是处在这种状态的脉动变星；再往后就要进入爆发阶段，爆发抛射出来的物质在星的周围形成一个庞大的气壳或气环，看起来好像是星云一样，然而仍然具有恒星的亮度。我们观测到天空中有一些所谓行星状星云，就是这样形成的。
　　氦反应完了以后，又会发生类似前面的增温过程。温度达到6亿度的时候，碳开始发生核反应，结果是转化成氧和镁等元素。碳反应期大约只有1万年。碳消耗完了以后，在m亿度的时候，氧反应核反应转化成氖、硫等元素。氧反应期就更短了，几乎只有1年左右。这些反应一个接一个地进行，每一种元素都转化成比它重的元素，直到最后温度达到40亿度，全部转化成为最稳定的元素铁。剩余的核能在1000秒里面就用完，达到60亿度的高温，发生极强的中微子（一种不带电的基本粒子，质量极小极小）辐射，把大批能量带走。恒星的向心引力失去了它的平衡力，坍缩不可避免地就要到来，恒星的晚年就这样结束了。