Среди множества звезд, которыми усеяно небо, разбросаны огромные облака пыли и газов, в основном водорода. Именно в таких межзвездных облаках; или туманностях рождаются звезды.
Продолжительность жизни звезд настолько велика (до десятка миллиардов лет), что астрономы не могут проследить жизнь хотя бы одной из них от начала до конца. Зато они могут наблюдать за звездами, находящимися на разных стадиях развития. Объединив полученные данные, ученные проследили основные этапы жизни типичных звезд.
Рождение звезды
Возникновение звезды начинается с уплотнения вещества внутри туманности. образовавшееся уплотнение постепенно уменьшается в размерах, сжимаясь под воздействием гравитации. Во время этого сжатия, или коллапса, выделяется энергия, разогревающая газ и пыль и вызывающая их свечение. Возникает так называемая протозвезда. В ее центре, или ядре, плотность и температура вещества максимальные. Достигнув температуры около 10 000 000 °С, в газе начинают протекать термоядерные реакции. Ядра атомов водорода соединяются, превращаясь в ядра атомов гелия. При таком синтезе выделяется огромное количество энергии. В процессе конвекции эта энергия переносится в поверхностный слой, а затем излучается в космос в виде света и тепла. Таким образом, протозвезда превращается в настоящую звезду.
Излучение, исходящее из ядра, разогревает газовую среду, создавая давление, направленное вовне, и, таким образом, препятствуя гравитационному коллапсу звезды. В результате, она обретает равновесие, то есть имеет постоянные размеры, постоянную поверхностную температуру и постоянное количество выделяемой энергии. Звезду на этой стадии развития астрономы называют звездой главной последовательности, указывая, таким образом, на занимаемое ею место на диаграмме Герцшпрунга-Рессела. эта диаграмма выражает связь между светимостью и температурой звезды.
Протозвезды с небольшой массой никогда не разогреваются до температур необходимых для начала термоядерных реакций. В результате сжатия эти звезды превращаются в тусклых красных и даже более тусклых коричневых карликов. Первая коричневая звезда-карлик была открыта лишь в 1987 г.