宇宙中恒星的数量极其繁多,仅仅在太阳系所处的银河系中,就有大概3000亿颗恒星。人们能够在天空中通过肉眼直接观测到6500颗恒星。如果使用望远镜,看到的恒星数量将会更多。在所有恒星中,数量最多且最典型的恒星就是与太阳大小类似的中小型恒星。
它们生命的90%时间,都处于主序星阶段,因此十分稳定。当恒星核心中的氢原子核快要消耗完的时候,恒星的生命就快要走到尽头了。
这时,恒星的核心会发生剧烈的收缩,外部的氢元素发生燃烧并且向外膨胀。这个阶段就是红巨星阶段。在这个阶段,恒星的体积会增大数百倍,这会让恒星的表面温度降低。因为温度变低,所以恒星的颜色会变红,但是亮度却会增强。这个阶段往往非常短暂,因为恒星内核收缩会让温度变得更高并且让氦原子也发生聚变,恒星的生命走向结束的过程会大大加快。
恒星的体积往往差异巨大。以太阳为例,太阳是一颗典型的中等恒星,不太大也不太小。还有一些恒星,它们的直径能够达到太阳的数百倍乃至上千倍。比如在御夫座的双星系统中,亮度较低的那颗恒星,直径为太阳的2000倍。同时,宇宙中还存在一些体积特别小的恒星,它们的直径只有太阳的几十分之一。一些特殊的恒星如白矮星等,体积更小,甚至还没有地球的直径大。
恒星因为表面温度不同,因而具有不同的颜色。我们在夜空中观察恒星时,如果仔细分辨,能够看到很多颜色。有的恒星发红,有的是蓝色的,还有的是黄色的。因为恒星的光谱不同,所以我们看到的颜色就不同。恒星的光谱能够表示出恒星的内外部情况,能够让我们知道一颗恒星的气体成分、表面温度、体积、质量以及和地球的距离等信息,所以也被称为无声的语言。
通常来说,恒星的颜色越偏蓝,温度就越高,而越偏红,温度则越低。还可以根据恒星在宇宙中的位置以及与其他恒星的关系,将恒星分为单星、双星和星团等。单星,顾名思义就是单独存在的孤立恒星,身边没有因为引力作用而互相运动的其他天体。太阳在恒星中就属于一颗单星,与它最近的恒星是位于半人马座的比邻星,它们相距4.3光年,无法形成引力关系。
在宇宙中,单独存在的恒星占少数,更多的是双星、三星甚至多星系统,最多的是双星系统。在双星系统中,通常为质量一大一小的两颗恒星,它们各自受引力约束形成的洛希瓣有一个交汇点,被称为拉格朗日点,也就是这两颗恒星的引力平衡点。两颗恒星中质量较大的那颗恒星会较早演化为红巨星,并膨胀至充满洛希瓣,此后,其物质通过拉格朗日点,流入质量较小的那颗恒星的洛希瓣范围内。这样的双星系统被称为密近双星。
我们能够看到的很多恒星都是双星系统,比如天狼星、参宿一和参宿三等。另一种形式的恒星系统是星团,是由很多恒星组成的。星团中的各个恒星彼此进行相对运动,同时星团以一个整体的方式在宇宙中也进行空间运动。一个星团中具有的恒星数量不尽相同,有的星团中只有十几颗恒星,但是有的会多达几万颗。