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由于受探测技术的影响，目前我们观测恒星只能看到恒星外层大气的活动。而恒星大气层只是它整体结构很薄的一层。一般说来，恒星是一个稳定的对称的炽热气体星球。它的中央有一个产能的核心。核心外面是辐射和对流层。恒星内部结构主要是由它的质量、化学组成和所处的演化阶段（即年龄）来决定的。恒星内部的物质越向中心密度越高，其内部温度在几百万至数千万度，于是热核反应成为长期维持恒星能量消耗的主要能源。在其生命中主要的产能方式是4个氢原子核聚变为一个氦原子核的核反应。 关于恒星内部结构的理论研究，最先做出卓越贡献的是英国著名天文学家爱丁顿，他在1920年就指出，恒星内部的核心是具有产能作用的热气体球，并以辐射的方式向外传输它的能量。恒星内部的物质越向中心密度越高，一般说来，恒星内部温度在几百万至数千万度的状态，不断地向宇宙空间辐射巨大的能量。那么，恒星如此长期消耗能量，靠什么来补充？1938年，美国物理学家、1967年诺贝尔物理学奖获得者贝特指出，热核反应是长期维持恒星能量消耗的主要能源。恒星内部的产能方式是4个氢原子核聚变为一个氦原子核的原子核反应。从而证明了爱丁顿早在1920年提出的预见的正确性。现已弄清，氢是恒星演化第一阶段内部产能的“燃料”，氦是恒星“烧完的灰渣”，碳则是“燃烧”过程的“催化剂”。当然，更进一步的研究发现在核心氢燃尽后，形成的氦又可以聚变产能，但维持的时间则要短
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