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请详细解说一下一个太阳质量的恒星的恒星演化过程是怎样的
关于太阳这类恒星的演化过程，是通过已知的各个物理学定律所建立的计算机模型来进行的。
原始太阳模型假定我们已经有了这样一个计算程序，和一台足够大的计算机，我们就要利用它们来构造一个恒星模型。
首先必须给出恒星物质的化学组成，即各种化学元素的混合比。
这些化学元素是我们观测太阳时得到的，并且几乎在观测所有的恒星时都可以再次得到。
我们假设，在1000克的恒星物质中有700克氢和270克氦，其余的30克是重元素（主要是碳和氧），在以后的计算中计算机必须严格地按照这样的化学组成来确定物质的性质，首先是恒星物质的辐射透过率。
计算机还需要知道我们这个恒星模型的质量是多少，例如它的质量和太阳的质量相同，于是计算机就会按照程序已考虑到的自然定律和已知的物质特性去算出一个恒星模型。
当今的计算机其计算速度相当快，不到一分钟就可以完成上述任务。
我们利用以上规定的太阳数据所得到的恒星模型要比真实太阳稍小一些，这个模型的直径只有太阳直径的92％。
它辐射的能量也比我们观测到的少——它的光度只有真实太阳的75％。
它的表面温度为5620度，比太阳的温度约低180度。
它正好落在赫罗图中的主序位置上，在真实太阳的下方。
在这个模型的中心，物质密度为每立方厘米100克，大约相当于13倍铁的密度，压强为1300亿大气压，中心区域的温度为1000万度。
在这样温度下会发生核反应，并以质子-质子链反应产生能量！就是说，我们得到了一个由氢的聚合反应提供其光度的恒星！在它的内部能量以辐射方式向外传递，然而在它的外部仅仅以辐射方式还不够，必须有对流将能量传输到表面，于是出现了在太阳表面的气体物质的上升和下降运动。
我们总结如下：根据太阳的化学组成，我们用和太阳相同的质量的物质，塑造了一颗恒星。
它在赫罗图中位于主序上。
在它的内部氢燃烧转变为氦，它的外层也和太阳一样存在着对流，其他的特性和太阳很相似。
但为什么我们所得到的模型和真实的太阳并不完全相同？产生区别的原因何在？是不是我们的程序有错误？我们将会看到，产生和真实太阳不同的原因很简单，这是由于我们给出的物质的化学组成完全均匀而造成。
真实太阳向外辐射已远超过30亿年了，因而在它的中心区域新产生了更多的氦。
然而这一点是我们没有考虑到的。
我们设计的太阳其中心和外部都有相同的化学组成，即构造了一个刚开始发生核反应还处于生命起始点的太阳。
这是一个原始太阳。
当原始太阳的表面向宇宙辐射能量的时候，它的内部氢转变为氦。
随着时间的流逝，有更多的氢被消耗掉。
对于原始太阳模型，我们曾假设它整体都是以氢为主的一些元素组成，但是由于在太阳的中心区域新产生的氦不断增多，使得原来计算机提供给我们的模型很快就变得不那么准确了。
从原始太阳演变到今天的太阳如果构造一个主序星的模型，就可以知道，在它中心区域的每一点通过氢的聚变能产生多少能量，同时还可以知道，在那里每秒能有多少氦产生。
在原始太阳中心，每1千克物质能够在一年时间内新生产出一千万分之一克的氦。
如果能计算出经过100万年后在恒星的每一个点可以产生多少氦，那么我们就可以知道从有氢的聚变开始，经过100万年后的太阳模型的化学组成情况。
现在我们让计算机来计算一个新的恒星模型，这个模型的中心区域化学组成略有变化。
在氦的含量变大的区域内，物质特性也随着发生变化。
例如辐射透过率相应产生变化，而热核反应也不能像原始太阳那样还有那么多氢作为燃料。
这样计算出的恒星模型可以反应出从有热核反应开始，经过100万年以后的太阳的情况。
这个模型与原始太阳相比区别很小。
因为太阳耗尽它的燃料需要数10亿年，而对于数10亿年来说，100万年是太短了，因此这个模型的表面温度和原始太阳的表面温度几乎相同，而光度略微大一点。
虽然在新模型的中心氢略微少一些，但中心的温度还略有升高，并且那里产生的能量比原始太阳略有增多。
新的太阳模型同样可以告诉我们，什么地方会产生能量，以及在那里每秒钟有多少氢转变为氦。
这样一来，我们又可以确定再经过100万年以后的新的化学组成。
并且可以利用新的化学元素的混合比来计算新的恒星模型。
于是我们就能得到一个接一个的太阳模型。
由于我们可以得到每一个恒星模型的表面温度和光度，就可以在赫罗图中将一个个的恒星模型用相应的点标出来。
用这种方法我们得到了在赫罗图中从原始太阳开始的一系列的点。
它们显示了太阳在演化过程中是怎样在赫罗图中运动的。
这样我们就了解到了太阳演化过程。
由此可知，正如我们在原始太阳模型那一节中已经指出的，原始太阳的性质和今天的太阳的性质有所不同是由于演化原因造成的。
今天的太阳的性质是反映了中心区域内氦的含量变大以后的性质。
这使我们有勇气相信，我们对太阳的计算是正确的。
因而我们也知道了太阳的实际年龄。
从原始太阳演变到今天的太阳的一系列模型共经历了45亿年，这就是我们的太阳的年龄，也就是它由原始太阳演变到今天的太阳所需要的时间。
与原始太阳不同的地方是，在今天的太阳的中心区域内，由于有新的氦产生而使得氦的含量变大。
在它的外层，每1千克物质中只含有270克氦，但在中心，每1千克物质中就含有590克氦。
也就是说，从氢的聚变开始以来大约新产生了300克氦。
今后会怎么样？如果在太阳的中心氢不断地被消耗，氦不断地产生，将会产生些什么？模型计算告诉我们，首先，也就是在以后的50亿年，还不会发生很大的变化。
太阳在赫罗图中慢慢地沿着它的演化程向上运动。
这就是说光度只增大了一些，而表面温度却略微地减小了一点，即稍许变冷一点，此外没有更多的变化。
从原始太阳开始经过100亿年后，光度将比今天太阳的光度大约增大一倍。
如果那时还有人类存在的话，早就会遇到困难的气候条件了，并且条件还要更坏。
首先太阳球体，就比今天大约增大了一倍。
这期间在恒星内部已发生了本质的变化。
在中心全部氢已经被耗尽。
中心区域被一个氦球充满，在那里最初没有核燃烧发生，因为全部氢已经耗尽，而温度又远低于能使氦发生聚变的温度。
只有在氦球的表面，即在氦与氢两种物质交界的地方，还存在氢的聚变反应。
氢在那里被燃烧，同时产生的物质不断并入到质量增大的氦球内。
如果说我们的太阳过去一直有一个氢燃烧的中心区域，那么它现在就有一个氢燃烧的壳层。
这个壳层还在不断向含氢丰富的外部吞食物质。
所以随着时间的增长，中心氦球的质量在不断增大。
在赫罗图中恒星的演化程转向右上方，移动到红巨星区域。
太阳球体不断地变大，同时稍许变冷。
在130亿年后，太阳将变得比今天的太阳大约大100倍，光度增大2000倍，而它的表面温度则明显地变低，只有4000度，比今天的太阳低1800度。
地球上的海洋早在这之前就已经蒸发完了。
铅也在阳光中熔化了。
地球变成了一个大火炉，这里不会再有生命存在。
一个能占据大半个天空的巨大的红色太阳球体将照射着早已没有生物存在的地球表面。
由于氦核表面的氢变为氦，使得氦核不断地吞入质量，它使中心的密度和温度上升，于是光子和电子很快产生中微子对，并使得内部的一部分能量被中微子直接带走。
由于中微子的作用，使中心区域变冷。
恒星的中心点在一般情况下应该是最热的，但现在由于中微子的致冷作用，使得恒星中心点的温度低于氦球内其他区域的温度。
而氦很快就在温度最高的区域内开始燃烧。
由于氦的聚变是在高密度情况下进行的，它会燃烧得非常迅猛，这就是氦闪跃。
不过即使是氦燃烧进行得非常迅猛，人们也不应该相信，在太阳（假定有朝一日太阳变到这一步）的外部会有明显的感觉。
由于太阳的惯性可以使内部产能率短时间的增大而在外部仅有很小的影响。
氦燃烧在200年时间里进行得很剧烈，然后它又逐渐回复为平稳的燃烧。
在这以后就再次出现了所有后期演化恒星的老年毛病。
太阳迟早会把几乎全部的质量集中到它的白矮核内，并且最终在某一演化阶段将外壳抛出去并消散在宇宙空间后，然后变成一颗白矮星。
白矮星由于没有能量来源，会在数十亿至上百亿年的时间内逐渐冷却，并成为一颗黑矮星而永存。
－－－以上摘自《千亿颗太阳》，作者[德]鲁道夫·基彭哈恩
恒星密度大么
笼统地说，在主序星阶段的恒星的密度并不大。
但恒星的密度是梯度分布的，就是说，越靠近中心，密度越大；越接近外层，密度越小。
以太阳为例。
太阳的平均密度是大约1.4g/cm^3，略重于水（想一想，地球的平均密度还有5.5g/cm^3呢）。
但太阳中心的密度高达约150g/cm^3，而光球层（我们看到的那一层）的密度只有10^(-9)g/cm^3，比地球上人工制造的最好的真空还要“真空”。
比太阳质量小的恒星，平均密度也比太阳略小。
比太阳大的恒星，因为引力与辐射压必须保持平衡，平均密度略大于太阳，但与太阳差不太多。
恒星演化到后期，会膨胀为红巨星，平均密度会因为体积大增而大幅度下降。
典型的红巨星的平均密度只有大约水的1/100。
但同样存在密度梯度。
中心密度会增大到800－1000g/cm^3，而外层气体的密度只有数百亿分之一克/立方厘米。
这完全像是真空了。
当红巨星的外层气体消失后，里面的恒星核就会露出来，这就是白矮星了。
所以，白矮星的密度就是大约800－1000g/cm^3，白矮星也存在密度梯度，但密度梯度不大。
大质量恒星变成红巨星或红超巨星后，会以超新星爆发的形式结束它的一生。
超新星爆发后，恒星的外壳被炸碎了，跑掉了，恒星核会继续收缩，成为中子星或黑洞。
中子星是恒星在超新星爆发时，外部压力向内压缩原子核，把电子压到质子中，变成中子后形成的。
中子星的密度就是原子核的密度，大约是10^14g/cm^3，或1亿吨/立方厘米。
在现有的物理学定律下，没有比中子星更重、密度更高的恒星了。
至于黑洞的密度，由于所有的物理学定律在黑洞内完全失效，其中的物质存在状态还不知道，也就不知道黑洞的密度了。
恒星的演变过程是怎样的
恒星的演变过程：诞生、成年期、中年期、衰退期。
诞生：恒星的演化开始于巨分子云。
一个星系中大多数虚空的密度是每立方厘米大约0.1到1个原子，但是巨分子云的密度是每立方厘米数百万个原子。
一个巨分子云包含数十万到数千万个太阳质量，直径为50到300光年。
成年期：形成主序星，恒星形成之后会落在赫罗图的主星序的特定点上。
小而冷的红矮星会缓慢地燃烧氢，可能在此序列上停留数千亿年，而大而热的超巨星会在仅仅几百万年之后就离开主星序。
中年期：形成红巨星，超巨星。
在形成几百万到几千亿年之后，恒星会消耗完核心中的氢。
大质量的恒星会比小质量的恒星更快消耗完核心的氢。
在消耗完核心中的氢之后，核心部分的核反应会停止，而留下一个氦核。
衰退期：晚年到死亡以三种可能的冷态之一为终结：白矮星，中子星，黑洞。
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