恒星は、主に水素とヘリウムのガスからできています。恒星の内部は、非常に高温・高圧です。そこでは水素が融合してヘリウムに変わる核融合反応という現象が起こっていて、その時に放出されるエネルギーで恒星は光や熱を出しています。ですが、恒星は永遠に輝き続けるわけではありません。このような恒星はどのようにして誕生し、どのような一生をたどるのでしょうか。

　銀河系内の宇宙空間には、星間物質という主に水素からなる星間ガスや、ケイ酸塩、水（氷）などの宇宙塵（うちゅうじん）が存在します。この星間物質の密度が大きい部分を星間雲（せいかんうん）といいます。星間雲そのものは光は出さないのですが、特に星間雲が濃い部分がまわりの星の光を受けて輝くと、オリオン大星雲のような散光星雲として見ることができます。また、逆に星間雲が私たちと恒星の間にあるときは、後ろの恒星の光を届かなくしてしまいますので、オリオン座の馬頭星雲に代表される暗黒星雲として存在を知ることができます。

　この星間雲がさらに集まっていくと、原始星が作られます。この原始星が自分自身の重力でさらに中心に集まって温度が上がり、1000万度を越えると水素の核融合反応が始まり、そして恒星となります。この時の恒星を主系列星（しゅけいれっせい）といいます。主系列星は、重力によって縮もうとする力と、内部からの高い圧力によって膨らもうとする力がつり合って、安定した状態にあります。

　たくさんの星間ガスが集まってできた大きな恒星は温度が高く、発生するエネルギーの量も多いので、その分水素をたくさん使います。このため、恒星は大きければ大きいほど寿命は短くなります。一方、暗くて小さな恒星は水素を少しずつしか使わないので寿命は長くなります。私たちの太陽は、寿命は100億年ぐらいだと考えられています。太陽が誕生してから50億年ぐらいたっていると言われていますので、太陽はあと約50億年間は輝き続ける、ということになります。

　安定した主系列星の時代の後、恒星は劇的な最後を迎えます。核融合反応が進みヘリウムが増加してくると、中心にヘリウムが集まり、水素の核融合反応が外側の方へと移動し、恒星はだんだんと大きく膨らんできます。巨星（きょせい）と呼ばれる段階です。ここで、太陽の半分ぐらいの大きさの恒星では核融合反応が止まってしまい、縮んで、白色わい星（はくしょくわいせい）になります。そしてやがて冷えて光らなくなります。

　太陽を含め、大きさが太陽の半分から４倍ぐらいの恒星では、中心部がさらに縮んで温度が上がり、逆に外側の部分はさらに膨らんできます。１億度を越えると今度はヘリウムが核融合反応を始め、炭素や酸素を作り出します。そして、ヘリウムが燃えつきると外側のガスを放出して白色わい星になります。「Ｍ57・環状星雲」は、中心の恒星から吹き出したガスが、白色わい星となった中心星の光を受けて光っているものです。惑星状星雲と呼ばれる天体の一つです。

　さらに、太陽の４倍以上の大きさの恒星では炭素や酸素が核融合反応を始め、次々に重い元素が作り出されていき最後には鉄になります。恒星の外側の部分はもうれつに膨らみ超巨星（ちょうきょせい）となります。左の図が超巨星の大きさ比較です。鉄は核融合反応せず、最後には星全体が吹き飛ぶ大爆発をします。これが超新星（ちょうしんせい）です。おうし座にある「かに星雲」は、1054年に現れた超新星の残骸です。

　超新星爆発により恒星の外側の大部分は吹き飛び、星間物質となり、新しい恒星が生まれるための材料となります。中心部は白色わい星よりも密度が高い中性子星（ちゅうせいしせい）になったり、もっと密度が高く、重力が大きいと、光さえも出てこれないブラックホールになると考えられています。

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