轉一週的時間是二億年。由於這些旋轉的臂運送著物質，它們就在星際介質中傳播著一個密度超出，因而導致星際雲的收縮並引發恆星形成。

另一個恆星形成模型是以這樣一個美妙的主意為基礎的，即一顆星的誕生或死亡會對大量新恆星的凝聚過程起催化作用。一顆恆星在星際雲的中心誕生了，它的強烈輻射就會加熱和壓縮星際雲的外部區域，造成一種凝聚的“傳染”。一顆大恆星以超新星形式（見第6章）完成的激變式的死亡也有類似的效應：這顆星的碎片以每秒數萬公里的速度推進，沿途衝撞，把星際雲轉變成許多新恆星。

星際雲一旦開始濃縮，就變成不透明的。這時它停止吸收別的恆星的光，並冷卻到幾乎絕對零度。雲中的原子運動慢到幾乎要凍結，它們的相互引力壓倒了內部熱運動，而云中物質的分佈總是不完全均勻的，總有一些小團塊，其中的原子比周圍多幾個；也有一些空洞，那裡少了幾個原子。物質產生引力，每個團塊周圍的引力場就比較強。這種不平衡的引力就把周圍那些很冷因而運動得很慢的原子拉過來，捕獲的原子又使引力進一步增強，團塊就這樣變成了更緊密的球，其大小有數十億公里，含有幾個恆星的質量。

在這個階段，一種關鍵的機制，即所謂金斯不穩定性，變得重要了：在彌散物質中，一個區域性的密度峰在超過某一臨界質量時會變得不穩定。這個峰於是與其餘物質分離，並形成一個穩定的、由自身引力維持在一起的系統。這正是上面所說的球所發生的情況：它太冷了，不足以支撐自身的重量，於是它收縮，與星際雲的其他部分脫離。在它收縮時，中心的氣體被壓緊，壓強、溫度和密度都增大。變熱的氣體開始輻射能量，原來黑暗的球現在發出了紅光。

一顆“星”就這樣誕生了，但它還不能稱為恆星，因為它沒能輻射足夠的能量以支撐自己。這顆原恆星因而繼續收縮，儘管是以慢得多的速率。只有當核心溫度達到1000萬開氏度時，氫才開始透過熱核反應而燃燒。這種新能量充滿了原恆星的核心，使它穩定下來。它現在成了一顆恆星。

火的抗爭

啊，太陽，是用烈火來爭辯的時候了。

——歸勞默·阿波里納瑞（　Guolaume　APOllinaire）

在反抗引力的持久鬥爭中，恆星的主要武器是核能。它的核心就是一顆大核彈，在那裡不斷地爆炸。正是因為這種核動力能自我調節得幾乎精確地與引力平衡，恆星才能在長達數十億年的時間裡保持穩定。

熱核反應發生在極高溫度的原子核之間，因而涉及物質的基本結構。在太陽這樣的恆星中心，溫度達到1500萬開氏度，任強則為地球大氣壓的3000億倍（地球大氣壓是每平方厘米1千克重）。在這樣的條件下，不僅原子失去了所有電子而只剩下核，而且原子核的運動速度也是如此之高，以至於能夠克服電排斥力而結合起來，這就是核聚變。讓我們進一步看看這是怎樣發生的。

恆星是在氫分子云的中心產生的，因而主要由氫組成。氫是最簡單的化學元素，它的原子核就是一個帶正電荷的質子，還有一個帶負電荷的電於繞核旋轉。恆星內部的溫度高到使所有電子都與質子分離，而質子就像氣體中的分子在所有方向上運動。由於同種電荷互相排斥，質子就被一種電“盔甲”保護著，從而與其他質子保持著距離。但是，在年輕恆星核心的1500萬開氏度的高溫下，質於運動得如此之快，以至於當它們相互碰撞時就能夠衝破“盔甲”而粘合在一起，而不是像橡皮球那樣再彈開。

四個質子聚合，就成為一個氦核。氦是宇宙中第二位最豐富的元素（地球上的氦已消失殆盡，它是一種稀有氣體，可用來填充熱氣球。氦在恆星中產生並不是它在宇宙中丰度很大的原因。絕大多數氦是在宇宙最初的幾分鐘裡，和氫以及其他幾種輕元素一起形成的）。氦核的質量小於它賴以形成的四個質子質量之和。這個質量差只是總質量的一個很小部分（7浙），但是藉助於愛因斯坦發現的質能等效性，這一點質量損失可以轉化為巨大的能量。l　千克氫變成氦時所釋放的能量，與燃燒200噸碳所產生的相同，足以使一隻100瓦的燈泡長明100萬年。太陽這樣的恆星有一個巨大的核，在那裡當然不是1千克，而是每秒鐘有6億噸氫變成氦。巨大的核能量朝向恆星外部猛烈衝擊就能阻止引力收縮。

氫變成氨的反應有幾種可能的途徑，或稱為反應鏈。最常見的是質子一質子鏈（只需要氫核）和碳一氮一氧迴圈（一種用碳、氮、氧這些重元