Почему в космосе такой холод, звёзды должны же выделять тепло?

Звёзды действительно выделяют тепло, точнее тепловое излучение, но это излучение обратно пропорционально квадрату расстояния до поверхности звезды. Например, на расстоянии в 1 а.е. (орбита Земли) от Солнца плотность энергии излучения (W) равна Солнечной постоянной, или W ≈ 1370 Вт/м². Это означает, что поверхность площадью 1 м², установленная перпендикулярно лучам Солнца, за 1 сек получает от Солнца Q ≈ 1370 Дж энергии. Из закона Стефана-Больцмана получим равновесную температуру этой поверхности Т = ∜(Q/(2εσ)) ≈ 331.5 K или Т = 58 °C (в расчётах принято ε = 1, а множитель 2 в формуле учитывает переизлучение неосвещённой стороной поверхности).

Для любого другого расстояния (R) от Солнца значение Q в формуле нужно заменить на Q* = Q(r/R)². Вот таблица расстояний от Солнца и соответствующие равновесные температуры на этих расстояниях:

Так что не уходите далеко от дома. В космосе действительно жутко холодно.

Космос, это среда за пределами границ атмосфер небесных тел. Содержание вещества в нём характеризуется крайне низкой плотностью.

По этой причине тепло от звёзд передаётся только излучением, а его энергия убывает по закону обратных квадратов. Надо ещё учитывать, что расстояния между звёздами (основными источниками тепла) составляют световые года.

Для вакуума неприменимо бытовое понятие температуры ввиду крайне малого количества вещества в окружающей среде. В "космосе" не холодно и не жарко - там никак.