恒星之所以会向外释放光和热,来源于内部的核聚变反应,而核聚变的产生又取决于恒星诞生过程中所吸聚物质的程度。拿太阳来说,其诞生过程离不开上一任恒星在生命的末期发生的超新星爆发,超新星爆发所释放的巨量能量和物质,形成了大规模的星际气体和尘埃物质,然后在长期引力扰动的影响下,逐渐又发生聚集和坍缩,推动质心区整体质量以及温度的提升,最终在量子隧穿效应的作用下,极少一部分氢原子中的质子突破了库仑力的排斥,进入到另外的原子核中,激发质子-质子链式反应,在形成氦原子的过程中释放出一定量的能量。
而当恒星进入主序期的末期时,内部能够参与核聚变的原材料越来越少,向外的辐射压逐渐降低,外层物质向内的重力作用会占据上峰,从而恒星会发生明显的坍缩,恒星质量越大,这种坍缩效应越明显,从而在一定程度上激活内核中新元素的核聚变,引发更剧烈的核聚变,推动恒星体积向外膨胀,于是会形成红巨星,我们的太阳在30亿年之后也会经历这样的进程。