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天文学家按照恒星的物理性质来给恒星加以分类，主要有以下几种方法：
一、恒星的亮度、星等1、恒星的表面温度
星光是恒星内部核反应的产物，或是带电电荷加速运动所发出的辐射。依靠恒星辐射压和重力压产生平衡，恒星可以形成球形表面。它们一般都有一定的表面温度，而它们发出来的电磁辐射，和它们的表面温度有密切的关系。
恒星的颜色也与它的表面温度有关。表面温度越高的恒星，颜色就越偏蓝色，表面温度较低的则偏红。
2、恒星的亮度和视星等
单位时间内通过单位面积的光称为恒星的亮度，通常以视星等来表示。古希腊的天文学家喜帕恰斯将天上的恒星按照肉眼可见的明暗程度，将星等定义为1到6等，1等最亮，6等最暗。19世纪英国天文学家经过仪器测量，发现1等星的亮度是6等星的100倍。星等大小与亮度关系数值化之后，星等的数值不见得就是整数，也可以是零或者是负数。
这里需要多提一句的是，恒星的亮度其实并不是它真正的发光能力。同时，近代命名恒星的方法是用“亮度排序+星座名”来表示，同一个星座内的恒星亮度排序以希腊字母命名，一次顺序为α、β、γ、δ、ε、ζ……
3、恒星的光度和绝对星等
从前面的描述我们能看出来，恒星的亮度不能表达它的发光本领。描述恒星发光能力用恒星的光度和绝对星等（绝对亮度）M。
恒星的大小相差是很大的，如果比较恒星的直径，以太阳的几百甚至一二千倍直到不及太阳的十分之一，一些死亡的恒星更小，跟地球大小差不多，甚至有的直径只有几十千米，相对来说，恒星的质量差距要小得多，多为太阳质量的120倍甚至更大一些，直到10%的太阳质量。可见大直径的恒星与小直径的恒星物质平均密度相差很大。
1、恒星大小的分类
恒星的大小和恒星的演化阶段有很大的关系。主要有：超巨星、巨星、主序星、白矮星、中子星、黑洞。
2、恒星的质量、密度分类
天文学家观测表明，一般恒星的质量都在0.05到120个太阳质量。如果质量再大的恒星，它就会很不稳定，难以存在。如果恒星质量过小，它的中心温度和压力不够，难以产生持久高效的核聚变反应，也就是说不能称为具有恒星性质的天体。比如木星。
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