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通常假定造父变星（也许连所有的其他真变星都在内）的光的变化是因为这些星的脉冲。最简单地说来（或许又太简单了），这学说认为变星是十分规律地一涨一缩的。内部热量的多产使恒星亮起来蓝起来。它胀大，于是冷下去，因此又暗下去、红下去。这调整一过火，星又冷得不能不变了，于是再收缩。这种脉冲一经开始，便要继续一个长时期。这简单学说的一个明显的而且不易立刻逾越的困难，便是事实上造父变星的最亮时并不在它最紧缩的时候，却在这以后的周期的1/4的时候，那时它向外膨胀得十分厉害。显然这颗恒星变光问题是与恒星本性的整个问题有密切关系的。
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恒星演化
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从前把宇宙演化的理论看得比现在严重些的时候，大家相信星云是宇宙间最原始的材料形态。星云又怎样产生却不能明白了。星云便是最初的混沌，有秩序的恒星、行星之群都由此而生。200多年前，哲学家康德提出第一个星云假说。他选定星云做第一阶段，因为他看来这是不能继承其他物质的最简单的形态。在他看来，演化过程便是由简趋繁，这种观点在后来的学说上也大致传留了下来。拉普拉斯的关于宇宙演化的星云假说是其中最著名的一个，他把太阳系的发展特别研究了一下。
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直到20世纪30年代，大家还大致假定恒星的发展是由于明亮星云（例如猎户座大星云）的凝缩。而且大家相信不同颜色的恒星便代表不同的年岁。年轻的星最热，因此是蓝色星。它们逐渐冷却凝缩便成为太阳之类的中年黄色星。到老年更冷了，便成为红色。它们的光又逐渐变红变暗，最后便消失了光芒。这古典理论并不是尽美尽善的。我们不能明白何以最热的星能是冷的星云的第二阶段。可是蓝色星与亮星云的亲密联结似乎又证明它们都极其年轻，例如昴星团中的蓝色星就裹在星云之中。但我们已知道这联结现在有了与前此不同的含义了。星云的明亮只因为附近有热的恒星。
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原来的恒星演化学说是一条路线的过程，从稀薄的星云到密而暗的恒星。但在1913年，罗素（Russell）指出从蓝星到红星的程序有两支。一支包含比太阳更大更亮的巨星与超巨星，其中的红色星是最大最稀薄的；另一支包含较小的主序星（有太阳在内），这些星愈红便愈小愈密。为解说这新论据，又有恒星发展的新学说出来，在其后广为采用。恒星由暗星云凝缩而成，起初是大的红星，温度低，而且表面每平方米都并不亮，可是因为它们太大，所以也就成为最亮的星了。年纪一大，这颗星就变小。有一时期它们由凝缩而生的热量比辐射出去的多。它们越来越热，从红到黄又到蓝一直变色。此时凝缩减慢了，热量得到的比放出的少了，星又渐冷却，颜色由蓝而黄而红，最后停止发光。
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两种学说都是以星云始，以暗星终。两者都以凝缩为要点。考察这些学说时，我们倒要知道是否将来有一时期中全没有星云而且一切星都消失不见。不过我们要记得这是讨论到一个极繁难的题目的先驱学说。宇宙发展过程极慢，因此也极难追求踪迹，我们又没有确切证据证明恒星不断地凝缩。
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恒星的演化是一个漫长而复杂的过程。我们现在认为，恒星的终态有3类：其一，大质量恒星的燃料用完后炸掉自己，最终灰飞烟灭，其残片又重新聚集，也为新恒星的诞生提供了条件。其二，超新星爆发后留下一个中心天体（中子星或夸克星），发出规则的脉冲，表现为我们熟知的脉冲星。休伊士女士最初发现这些脉冲时，还以为是外星人的信号呢。其三，发生引力的进一步塌缩，形成恒星级别的黑洞。这也是目前科学界的热门话题之一。
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新星
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“新星”是一切星中最惊人的，而且也实在是一切天界现象最惊人的。它们被叫做“新星”（novae），其实并不是新生出的星，只是表面和大多数恒星一样永恒的暗弱的星，因为我们未知的缘故突然炸裂了而已。在几小时之内，它们由不可见而一直升到不知若干倍的明亮，在它们暂时的光芒绝顶时，它们有时可以比得上最亮的恒星，而更稀少的时候竟可比得上最亮的行星。以后它们又较迟缓地沉入黑暗中去。
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最美的新星在1572年出现于仙后座中。它常被称为“第谷星”（Tycho’s star），因为那位著名天文学家虽非这颗星的第一个发现者，却是第一个观测者。那颗星突然升到和金星相等的亮度以后暗淡下去，约6个月以后消失不见。蛇夫座中的“开普勒星”（Kepler’s star）比木星还要明亮。这颗星在1604年出现于天空，整整一年半都可为肉眼所见——当时还没有望远镜可以继续看下去。
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图75 （左）第谷超新星
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图76 （右）开普勒超新星爆发后的遗骸
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20世纪初有4颗很亮的新星出现。英仙座新星出现于1901年，比五车二亮一点。天鹰座新星出现于1918年，是300余年来最亮的一颗，超过所有的恒星——除了天狼。在两三天内它增加了差不多5万倍的亮度。天鹅座新星在1920年几乎和天津四一样亮，正在这北方大十字（天鹅座）之顶。绘架座新星（Nova pictoris）出现于1925年，最亮时达到一等。
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这些都是突然出现的明亮新星。有许多新星最亮时也不能为肉眼所见，其中有的是借摄影而得，无疑还有许多升起衰落而未被人望见的。有人推测每年有至少20颗可为小望远镜看见的新星在我们周围恒星中突然出现，而此外还有无数颗在我们的银河系以外。
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总之，新星并不是非常稀罕的，在恒星的悠长生命中大概每一颗都可以有这样特别炸裂的时候。但一想起我们的太阳也许有一天会这样炸裂，那就更加有趣了。这样的事件毫无疑问地要成为地球上生命的最大灾难。我们很惊奇在恒星平常和顺的动作中何以能生出这样的炸裂来。天文学家利用望远镜、分光仪、照片，得到了不少关于这种突变现象的资料。我们现在说，新星伴随着恒星的死亡而出现，是引力塌缩的后果。当晚期恒星的内核不再提供足够能源时，引力开始发挥巨大威力，通过一系列剧烈的物理过程，释放出巨大的能量。
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现在已把我们所知的恒星各种特点考察了一遍，我们可以问一下本章题目所含的问题而加以简洁总括的答复了。恒星是什么？那位写“小星！小星！眨眨眼睛，我们真惊奇，你是什么东西？”的诗人是只安于惊奇的。天文学家也一样惊奇，但同时却坚决地要努力发现其中的道理。当然这也便是他的职责所在。他在这可以进行有效探索的短时期中所得成绩如何，我们已经看到了。
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恒星是宇宙的能源仓库，是大自然建立复杂而巨大工程的砖块。它们都是极其炽热的气体的球，其中所含的气体的量各星相差得并不太远。但在大小方面却有极大的不同，其直径排列起来要从红色超巨星的几亿千米到白矮星的几万千米。前者平均比空气轻几千倍，后者却比水还重几万倍。在其中心，至少密度是极大而温度也高得不可思议。有的恒星变光，使人想到脉动；有的会炸裂。如是如是便是所谓恒星。
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中子星
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如果你为白矮星的巨大密度而惊叹不已的话，这里还有让你更惊讶的呢！现在介绍一种密度更大的恒星——中子星。它的密度为1011千克/立方厘米，也就是每立方厘米的质量竟为1亿吨之巨！对比起白矮星的每立方厘米几十吨，后者似乎又不值一提了。事实上，中子星的质量是如此之大，半径10千米的中子星的质量就与太阳的质量相当了。
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同白矮星一样，中子星是处于演化后期的恒星，它也是在老年恒星的中心形成的。只不过能够形成中子星的恒星，其质量更大罢了。计算表明，当老年恒星的质量大于10个太阳的质量时，它就有可能最后变为一颗中子星，而质量小于10个太阳的恒星往往只能变化为一颗白矮星。
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但是，中子星与白矮星的区别绝不只是生成它们的恒星质量不同。它们的物质存在状态是完全不同的。简单地说，白矮星的密度虽然大，但还在正常物质结构能达到的最大密度范围内——电子还是电子，原子核还是原子核。而在中子星里，压力是如此之大，白矮星中的简并电子压再也承受不起了：电子被压缩到原子核中，同质子中和为中子，使原子变得仅由中子组成，而几乎整个中子星就是由这样的原子核紧挨在一起形成的。可以这样说，中子星简直就是一个巨大的原子核（表面的壳层除外）。
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在形成的过程方面，中子星同白矮星是非常类似的。当恒星外壳向外膨胀时，它的核受到反作用力而收缩。核在巨大的压力和由此产生的高温下发生一系列复杂的物理变化，最后形成一颗中子星内核。而整个恒星将以一次极为壮观的爆炸来了结自己的生命，这就是“超新星爆发”。
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