星の誕生と進化

機能

星の物理はシンプルです。星は重力、圧力、熱によって誕生し、寿命を迎え、最後に死にます。すべての星は水素が主体の巨大な分子雲から始まります。雲が一定の質量に達すると、重力が崩壊を引き起こし、粒子は速度と温度が上がります。最終的に雲はプラズマ状態となり光と熱を放出します。このプラズマ雲を原始星（プロトスター）と呼びます。原始星が十分に質量があると、中心部で核融合が始まり、星として本格的に誕生し、主系列星段へと移行します。星は水素を燃やし続け、やがてヘリウムへと核融合が進みます。太陽と同程度の質量の星は赤色巨星段に入り、サイズが大きくなり表面温度が下がります。星の最期は質量により異なり、太陽程度の星は燃料が尽きて白色矮星となるか、あるいは新星爆発で劇的に死を迎えます。

時間枠

以下は太陽と同等の質量（約1太陽質量）を持つ平均的な星の進化時間です。

分子雲段階：10億年
原始星段：10億年
主系列段：100億年
赤色巨星段：10億年
最終的な崩壊段階：5億年

特徴

星は色や大きさが様々です。一般の人は夜空での明るさで星を評価しがちですが、これは距離の違いにより誤解を招きます。実際、夜空で最も明るい天体は惑星であり、星よりはるかに小さくても地球に近いため明るく見えます。太陽は平均的な星です。銀河内には太陽の何千倍もの質量を持つ巨星も存在します。

重要性

星がなければ宇宙は極めて寒く暗い場所となります。水素以外の元素はすべて星内部での核融合で生成され、超新星爆発で宇宙空間に放出されます。これらの重元素が惑星や地球を形成し、炭素ベースの生命の材料となります。

識別

星は夜空での位置によって識別されます。肉眼で見える星は何世紀にもわたり星座としてカタログ化されてきました。北半球でよく知られる星座には北斗七星（大熊座）やオリオン座があります。現在では神話的な解釈は薄れていますが、天文学者は依然として星座を夜空の目印として使用します。