Yıldız, ağırlıklı olarak hidrojen ve helyumdan oluşan, karanlık uzayda ışık saçan, gökyüzünde bir nokta olarak görünen plazma küresidir. Bir araya toplanan yıldızların oluşturduğu galaksiler, gözlemlenebilir evrenin hâkimidir. Dünya'dan çıplak gözle görülebilen yaklaşık 6 bin dolayında yıldız vardır. Dünya'ya en yakın yıldız, aynı zamanda Dünya üzerindeki yaşamın gerçekleşmesi için gerekli olan ısı ve ışığın kaynağı da olan Güneş'tir.
Kahverengi cüceler, ilk kez 1995 yılında keşfedilen, ne yıldız ne de gezegen kategorisine konabilen gök cisimleri. Ancak son yıllarda bazı gök bilimciler kütlelerinin büyüklüğüne ve buna bağlı olarak sıcaklıklarına ve buna da bağlı olarak renklerine göre O, B, A, F, G, K ve M olarak sıralanan geleneksel yıldız kategorilerine kahverengi cüceleri de T ve Y sınıfları olarak eklemektedir.
Beyaz cüce, termonükleer reaksiyonların meydana geldiği aşamadan sonra orta kütleli bir yıldızın evriminden kaynaklanan küçük ama yüksek yoğunluğa sahip yaşlı bir yıldızdır. Yüksek yüzey sıcaklığına rağmen çok düşük bir parlaklığa sahiptir ve bu nedenle Hertzsprung-Russell diyagramında ana kolun çok aşağısında yer alır. Kütlesi 8 kata kadar azaldığı halde yüksek yüzey sıcaklığını uzun süre koruduğundan "beyaz cüce" olarak adlandırılır.
Nötron yıldızı, yıldızların yaşamlarının son bulabileceği biçimlerden biridir. Bir nötron yıldızı, dev bir yıldızın Tip II, Tip Ib veya Tip Ic süpernova olarak patladıktan sonra geri kalan kısmın kendi içine çökmesiyle oluşur. Bu yıldızlar neredeyse tamamen nötronlardan oluşsa da az miktarda proton ve elektron da içerir. Bu proton ve elektronlar olmadan, nötron yıldızları uzun süre var olmaya devam edemezdi. Çünkü nötronlar serbest haldeyken kararsızdır ve beta ışıması yaparak kısa süre içinde proton ve elektronlara ayrışır. Ancak yıldızın içindeki yüksek basınç sebebiyle proton ve elektronların birleşerek nötronlara dönüşmesi, nötron yıldızlarının daha kararlı bir yapıya sahip olmasını sağlar.
Çift yıldız, ortak kütle merkezinde yörünge yapan iki yıldızdan oluşan bir yıldız sistemidir. İki, üç, dört ya da daha çok yıldızlı sistemler çoklu yıldız sistemleri olarak adlandırılır. Bu sistemler, özellikle daha uzakken, çıplak göze tek bir ışık noktası olarak görünürler ve diğer yollarla çift olarak ortaya çıkarlar. Son iki yüzyıl boyunca yapılan araştırmalar sonucunda, evrende gözlemlediğimiz yıldızların yarısı ya da daha fazlasının, çoklu yıldız sistemlerinin parçası olduğunun farkına varıldı.
Güneş kütlesi; astronomide diğer yıldızların, yıldız kümesinin, bulutsuların ve gök adaların kütlelerini belirtmede kullanılan, kütlesi yaklaşık 2×1030 kg olan standart bir kütle birimidir. Bu birim için Güneş kütlesi ölçek olarak düşünülmüştür. Yaklaşık iki nonilyon kilograma eşittir:
Hertzsprung-Russell diyagramı veya Hertzsprung-Russell çizeneği yıldızları ışınım güçleri, etkin sıcaklıkları gibi özellikleri arasındaki ilişkileri gösteren bir çizenektir. 1910 yılı civarında Ejnar Hertzsprung ve Henry Norris Russell tarafından oluşturulmuş olup yıldızların evrimini anlama çalışmalarında önemli bir rol oynamıştır. Yıldızın çizelgedeki konumunun değişimine bakılarak yıldızın evrimi izlenebilir.
Proxima Centauri, Erboğa takımyıldızı bölgesinde, G-bulutu içinde, Güneş'ten 4,24 ışık yılı uzaklıkta bulunan bir kırmızı cücedir. Latince adı "Centaurus'a en yakın yıldız" anlamına gelir. Güney Afrika'daki Union Rasathanesi'nin müdürü İskoç astronom Robert Innes tarafından 1915 yılında keşfedilmiştir.
Parıltılı yıldızlar (Flare), birkaç dakika veya saatliğine beklenmedik ve olağanüstü miktarlarda aydınlık artışına gidebilen değişken yıldızlardır. Aydınlık artışı tüm elektromıknatıssal izgeyi kapsayarak, X ışınlarından radyo dalgalarına kadar uzanır.
Rozet Bulutsusu Samanyolu bölgesinde Tekboynuz takımyıldızı içindeki dev moleküler bulutun bir ucunun kenarında yer alan, büyük ve yuvarlak bir H II bölgesi. Açık yıldız kümesi NGC 2244, bulutsu ile yakından ilgilidir, kümenin yıldızları bulutsunun maddesinden oluşmuştur.
Yıldız evrimi bir yıldızın yaşamı boyunca maruz kaldığı radikal değişikliklerin bir sürecidir. Yıldız'ın kütlesine bağlı olarak bu yaşam süresi, birkaç milyon yıldan, trilyonlarca yıla ulaşabilir, evrenin yaşı göz önüne alındığında bu çok fazladır.
Cüce novalar veya U Geminorum yıldızları, birbirini etkileyen çift yıldız sistemleridir. Bunlar ani ve şiddetli değişen yıldızların önemli bir alt grubunu temsil eder. Bu sistemler bir beyaz cüce ve yoldaş yıldız olarak bir kırmızı anakol yıldızını içerir (G ve M tayf türü arasında).
Kataklizmik değişen yıldız (CV), kütle kazanan bir dejenere yıldız ve ona kütle veren büyük bir yoldaştan oluşan yarı ayrık çift sistemlerdir.
AM CVn yıldızı veya AM Canum Venaticorum yıldızları, bir Kataklizmik değişen yıldız türüdür. Bu türün açık adı AM Canum Venaticorum'dur. Bu sistemler genelde kimyasal bileşiminde Hidrojen içermezler ve tahminen iki beyaz cüceden oluşan çift sistemlerdir. Bunlarda yörüngesel hareketler ve kütle yığılımı gibi etkiler ışık eğrisinin değişimine neden olur. AM CVn çiftli sistemin yörüngesel dönemleri oldukça kısadır.
Simbiyotik değişen yıldız veya Z And değişenleri, etkileşen çift yıldız sistemleridir. Bu grubun belirleyici karakteristik özelliği, düzensiz fotometrik değişimlerin yanı sıra, tayflarının aynı zamanda soğuk bir devin tayf özellikleri ile yüksek sıcaklıktaki plazmanın tayf özelliklerini göstermeleridir. Sınırlı dalga boyu bölgelerinde yapılan çalışmalar sık sık Simbiyotik yıldızları yanlış sınıflandırılmasına neden olmuştur.
Tip Ia süpernova, alt kataklizmik değişen yıldızlar kategorisinde olan bir beyaz cüce yıldızın, şiddetli patlamasının sonuçlarından biri. Süpernovalar ani patlayan ve parlaklıklarında büyük bir artış gösteren sistemler olup görünür parlaklıkları -16 ile -20 kadire kadar yükselebilir. Novalardan çok daha büyük patlama şiddetlerine sahiptirler. Ani patlamaları nedeniyle kataklizmik değişenler sınıfına dahil edilirler.
Kütleçekimsel dalga veya kütleçekim dalgası (KÇD), fizikte uzayzaman eğriliğinde oluşan kırışıklık olup kaynağından dışarıya doğru bir dalga olarak yayılır. Albert Einstein tarafından 1915'te varlığı öngörülen bu dalgalar, Genel Relativite Teorisi'ne dayanarak kütleçekimsel ışıma şeklinde enerji naklederler. Tespit edilebilir kütleçekimsel dalga kaynakları, beyaz cüce, nötron yıldızı veya kara delik içeren çift yıldız sistemleri olabilir. Kütleçekimsel dalgaların varlığı, kendisiyle fiziksel etkileşimlerin yayılma hızını sınırlama kavramını getiren ve genel relativite ile ilgili Lorentz değişmezliğinin muhtemel bir sonucudur. Bu dalgaların, etkileşim hızını sonsuz olarak kabul eden Newton'un Çekim Teorisi'nde varlığı mümkün değildir.
Kütleçekimsel dalgaların ilk gözlemi 14 Eylül 2015 tarihinde meydana geldi. Bu gözlemin açıklanması ise LIGO ve Virgo iş birliği ile "kütleçekimsel dalgaların bulunuşu" şeklinde 11 Şubat 2016 tarihinde açıklandı. Bundan önce kütleçekimi dalgalarının varlığı, ikili yıldız sistemlerinde atarcaların zamanlamalarının üzerindeki etkileri yoluyla, sadece dolaylı olarak anlaşılmaktaydı. Her iki LIGO gözlemevi tarafından da tespit edilmiş olan yerçekimi dalgaları, yaklaşık 36 ila 29 güneş kütlesi arasında kütlesi bulunan iki kara deliğin ve sonraki "zil susturma" tek ortaya çıkan siyah bir çift içe spiral ve birleşme kaynaklanan bir yerçekimsel dalga için karadelik, genel görelilik öngörüleriyle eşleşti. Sinyalin adı GW150914 olarak seçildi. LIGO tarafından yapılan bu gözlem, iki çok büyük kütleye sahip karadelik sisteminin varlığını kanıtlayan ve bu tür birleşmelerin ise evrenin şimdiki yaşı içerisinde oluşabileceği gerçeğini gösteren nitelikte bir gözlem oldu. Aynı zamanda bu olay, ikili karadelik birleşmesinden oluşan bir sistemin tarihteki ilk gözlemi olarak da kabul edilmektedir.
4U 0614+091, Avcı takımyıldızı bölgesinde yaklaşık olarak 10 ışık yılı uzaklıkta bulunan bir Nötron yıldızı ve beyaz cüce olduğu düşünülen düşük kütleli bir yıldızın eşlik ettiği X-ışını ikili yıldız sistemidir. Bu iki bileşen birbirine o kadar yakındır ki, beyaz cücenin kütlesi nötron yıldızına doğru akar. Bir mikrokuasar gibi jet üretir ve bu sistemde ilk defa kara delikten başka bir nesnenin jet ürettiği gösterilmiştir.
Helyum parlaması yaklaşık Güneş kütlesinde bir yıldızın kırmızı dev aşamasından sonra geçirdiği bir evredir. Yıldızın çekirdeğindeki helyum atomları çok kısa bir süreç içerisinde birbirleriyle üçlü alfa süreci ile kaynaşarak karbon atomlarına dönüşürler ve bu süreçte çok büyük enerji ortaya çıkar. Güneş anakol yıldızı olmaktan çıkıp kırmızı dev aşamasına geldikten yaklaşık 1,2 milyar yıl sonra helyum parlaması geçirecektir.
