宇宙的起源：恆星在星繫結構中的地位，它是如何產生的？

由於恆星在星繫結構和行星行程中起著關鍵的作用，同時又是構成生命的化學元素的源泉，因此了解恆星起源對於我們了解宇宙是至關重要的。

恆星在巨大的冷氣體和塵埃之中形成，在那裡，稠密的物質團塊在其自身引力下逐漸壓縮。

雖然幾十年以來，人們已經知道恆星產生的基本機制，但是只是在最近幾年裡才開始應用能在紅外，射電和光學（可見光)波段進行觀測的望遠鏡，至此我們才開始明白和理解這一過程更精確的細節。

恆星之間的太空並非空無一物。

雖然星際空間內的物質比我們在地球實驗室里所能製造的真空還要少，但是在恆星之間確實散步著塵埃和氣體，它們稱為「星際介質」。

總體說來，氣體和塵埃的分布稀疏。

幾乎99%的星際介質是由氣體構成的，其中大部分是氫，其次是氦，其餘1%大部分呈現為極小的塵埃顆粒，每一個約百萬分之一米大小。

這些塵埃顆粒是固態碳、矽、冰和鐵化合物的形狀不規則的微粒，在形成地球這類行星中起著極為重要的作用。

巨分子雲

然而星際介質的物質分布並不是均勻的，事實上，他們會非常無序地成堆分布，以至於氣體和塵埃集中在巨分子雲內。

這些雲通常稱之為「星雲」，主要包含氫和氦分子，密度能比周圍星際空間高上千倍。

銀河系裡星雲的典型大小是幾光年。

這類星雲塊中，密度最高，質量最大的是巨分子，它能包含足夠多的氣體，從而形成超過10萬顆以上太陽般的恆星。

巨分子雲是銀河系的主要構件。

這些恆星搖籃的最著名例子能在獵戶座、金牛座、蛇夫座和蝘蜓座里找到。

這些星雲里大部分氣體是寒冷的，溫度低至-200℃，因此它們絕不會發射任何光學波段的光線。

由於存在塵埃粒子，所以更不可能看到星雲內部。

因此，為了更多的揭示恆星形成過程，天文學家必須以紅外、射電等波段進行探測，而不能依靠可見光。

調諧到這些波段上的望遠鏡使得天文學家能夠看到暗分子雲最稠密的部分，那裡恆星正從氫氣凝聚的團塊和亮結以及細微的塵埃粒子裡形成。

這些團塊中，最不透明的稱為「博克球狀體」，它們在恆星背景上顯示為十分突出的黑暗斑塊。

孕育中的恆星隱藏在這些光年大小的球狀體里，但是由於塵埃粒子的阻擋，我們從球狀體外無法看到恆星發出可見光。

當旋動的分子雲里的各個區域質量正大從而密度增加後，引力導致它們塌縮，持續不斷的壓縮提升著中心溫度和壓力。

在持續1萬~100萬年的坍塌階段後，核心的溫度達1500萬℃，足以引發核聚變反應，從而為新生恆星提供能源。

這種核反應的開始，標誌著恆星形成的最後的關鍵階段，所產生的能量阻止了恆星任何進一步的收縮。

外流和噴流

通過對形成恆星的星雲進行深入觀測，人們獲得了最驚人的發現：幾乎每個新產生的的恆星看來都在噴發由高熱氣體形成的物質。

這些氣體或者作為高速噴流向外噴射，或者作為高能星風吹向太空——這稱為「外流」新近的觀測為這種極為高能的現象揭示了新的徵兆。

噴流150萬千米每小時（超過100萬英里每小時）的速度突進，延伸幾十億至幾萬億千米，並在這個距離上帶走相當於百顆太陽的質量。

當氣體向新生恆星下落時，受到加熱，被猛烈吹出，很可能受到恆星磁場作用，看來就會形成這些噴流。

高分子辨率的圖像顯示噴流起源於非常接近恆星的地方。

有時出現在這些噴流中複雜的亮結結構表明氣體和孕育年輕恆星的拱星具有不規則的、多團塊的結構。

除了狹窄、寬度十分有限的噴流以外，散開更廣、卵形的星風也高速地從年輕恆星吹出。

人們認為積聚在星周盤裡的物質抬升了星風。

外流能夠延伸幾光年，強烈得足以摧毀並塑造周圍的巨分子雲應用歷經數年獲取的哈勃空間望遠鏡像，人們甚至可能了解這些巨大的外流如何演化。

噴流和外流記錄著嬰兒期恆星近的歷史，它們正在清理它們周圍無用氣體和塵埃的庫存。

這段歷史，最終能夠告知我們大量有關行星在恆星周圍形成的條件的知識。

原行星盤

收縮的巨星云為恆星形成提供了基礎，然而天文學家很久以來推測恆星將有一個由剩餘氣體和塵埃組成的、形如薄餅的、旋動的盤環繞著。

這些盤具有重要意義，因為它們不僅代表了恆星形成的最早階段，同時還代表著行星形成的最早階段

應用紅外波段的儀器，我們已經看透了從正面到側面各個方向的暗塵埃雲，獲得了關於它們厚度和密度的信息。

有些原行星盤的質量超過構成太陽系所需10倍的質量。

它們可分為兩種主要類型：一種是厚盤，與核心內的核聚變開始前的原恆星結合；一種是薄碎塊盤，它環繞具有熾熱核心的年老恆星。

行星的形成發生於這兩類盤的轉變過程。