星体的自转来自于其形成时获得的角动量,本质上是把物质在引力坍缩中的引力势能转化为转动动能。在没有外力矩时,角动量守恒;当云团收缩、转动惯量减小时,角速度会增大(“花样滑冰收臂加速”效应),于是我们就看到自转。几乎所有星体都会自转,正是这一普遍机制在起作用。
形成阶段的能量转化链条
宇宙物质分布并非绝对均匀,早期气体云存在微小的密度扰动、湍流与相对运动,整体上具有微弱但非零的净角动量。这些“种子”角动量可能来自量子涨落、湍流剪切、云云碰撞与引力潮汐等过程的叠加。

在引力坍缩过程中,物质向内下落,引力势能转化为动能;由于角动量守恒,径向收缩使垂直于转轴的转动惯量减小,于是自转角速度显著提高。这一步把“初始的小小转动”不断放大,形成可观的星体自转。
角动量在系统内可重新分配:一部分留在原恒星,一部分通过原行星盘传给行星;行星在吸积与相互碰撞中进一步获得或调整自转。需要强调的是,星体之所以“能持续转”,靠的是惯性;而“为什么会转起来”,根源就是上述坍缩阶段的角动量与能量转化。
演化阶段的增减与转移
自转可与磁场、星风或吸积盘发生耦合,通过磁制动把旋转动能转化为带电粒子动能与辐射,从而长期减速(典型如脉冲星的磁偶极辐射与自转减慢)。
天体间的潮汐相互作用与内部摩擦会耗散转动动能,使自转逐步变慢;例如地月系统中,地球自转长期因潮汐摩擦而变慢,月球则因角动量转移而缓慢远离地球。
在致密天体中,引力波辐射可带走少量角动量(双致密星并合前尤为显著),但在多数单星演化中,磁制动与潮汐通常是主导的自转能量流失渠道。
