行星状星云是一种发射星云，在由处于生命末期的红巨星喷出的电离气体组成的膨胀的发光外壳。所有的行星状星云都是由中等质量（相当于1~8倍太阳质量）的恒星生命末期形成的。
我们的太阳在50亿年后经历过红巨星阶段以后，也会形成行星状星云，和恒星演化的其他阶段相比，行星状星云的存在时间相对比较短，一般只能持续几千年。
其实行星状星云这个名词并不准确，因为这个星云和行星没有一点关系，只是当初发现它的天文学家觉得这种星云有类似于行星一样的圆形，所以才命名为行星状星云的。
行星状星云的形成和红巨星密不可分，红巨星本身就是太阳级别的恒星最终因为自身膨胀形成的，恒星的红巨星阶段可以维持数十亿年，在那之后，恒星的大气层已经膨胀得距离核心非常遥远，甚至脱离了恒星的引力控制，变成了围绕恒星的一团尘埃气体。
而处于核心的红巨星只剩下一颗炽热发光的核心（成为行星状星云核），这颗核心会发出高能紫外线辐射，并将周围已经喷射出去的气体云物质激发电离。吸收了高能紫外线的星云物质看起来就好像是一个色彩鲜艳的星云。
虽然一开始科学家认为行星状行星都是圆形的，但是实际上随着观测次数的增加，行星状星云的形状是多种多样的，只有大约五分之一是呈现出圆形的。造成行星状星云形状多变的原因可能是双星系统其他恒星的干扰、恒星风和磁场的作用。
一般来说，在恒星生命末期，通过恒星风恒星将会损失50%~70%的总质量，这些物质中大部分构成了行星状星云中的气体物质，剩余的30%~50%的行星状星云核是一个电子简并的碳氧核心。随着恒星外层物质的抛弃，这个核心还会继续收缩，从而变得更热，最终表面温度可能会达到10万K，也正是在这个阶段，它会发出强烈的高能紫外线来照亮整个行星状星云。
最终，行星状星云核会慢慢失去它的能量，变成一颗白矮星，这个时候行星状星云也就看不见了，但是并不代表它就消散了，只是我们看不见而已。
行星状星云中的气体物质会不断在宇宙空间中扩散，最终可能和其他的气体物质聚合在一起，从而形成一颗新的恒星的原材料。
一个典型的行星状星云的尺寸大约为1光年，虽然说是气体云，但是其实它的物质密度非常低，大约每立方厘米中只有100~10000个气体粒子。
质量更大的恒星是不会产生行星状星云的，因为它们直接就超新星爆发了，产生中子星或黑洞。
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