В зависимост от типа, звездите имат продължителност на живота от стотици милиони до десетки милиарди години. Като цяло, колкото по-голяма е звездата, толкова по-бързо тя изразходва запасите си от ядрено гориво, така че най-дълго живеещите звезди са сред най-малките. Звездите с най-дълъг живот са червени джуджета; някои може да са почти толкова стари, колкото самата Вселена.
Звезди от червено джудже
Астрономите определят червено джудже като звезда, имаща между около 0,08 и 0,5 пъти масата на слънцето и образувана предимно от водороден газ. Размерите и масите им са много малки в сравнение с други видове звезди; въпреки че белите джуджета, неутронните звезди и други видове могат да бъдат дори по-малки, те имат много по-големи маси. По време на нормалния си живот повърхностната температура на червено джудже е приблизително 2700 градуса по Целзий (4900 градуса по Фаренхайт), достатъчно гореща, за да свети с червен цвят. Поради малкия си размер, те изгарят доставките си на водород много бавно и се предполага, че живеят от 20 милиарда до повече от 100 милиарда години.
Яркост и продължителност на живота
Животът на звездата е свързан с нейната светимост или енергийната мощност в секунда. Общата продукция на енергия на звездата е нейната светимост, умножена по нейния живот. Въпреки че по-големите звезди започват живот с по-голяма маса, тяхната светимост също е много по-голяма. Например слънцето, което има повърхностна температура 5600 градуса по Целзий (10 000 градуса по Фаренхайт), има жълт цвят. По-високата му температура и по-голямата повърхност означава, че излъчва повече енергия в секунда от червено джудже; животът му също е по-кратък. Астрономите вярват, че на слънцето, което грее постоянно от около 5 милиарда години, остават няколко милиарда.
Ядрен синтез
Причината, поради която звездите греят милиони до милиарди години, се крие в процес, наречен ядрен синтез. Вътре в звезда огромни гравитационни сили компресират леките атоми в сърцевината, докато те се слеят заедно, за да направят по-тежки елементи. Повечето звезди сливат водородни атоми, образувайки хелий; когато една звезда остане без водород, тя работи по други реакции, които произвеждат елементите до желязото. Реакциите на синтез отделят големи количества енергия - до 10 милиона пъти повече от тази, получена при химическо горене. Реакциите на синтез се случват рядко, така че горивото на звездата трае много дълго.
Жизнен цикъл на звездите
Животът на повечето звезди следва предсказуем модел; те първоначално се образуват от джобове с водород и други елементи в междузвездното пространство. Ако има достатъчно газ, гравитационните сили привличат материала в приблизително сферична форма и вътрешността става по-плътна поради натиск от външните слоеве. При достатъчно налягане водородът се слива и звездата грее. Милиони до милиарди години по-късно звездата се изчерпва с водород и слива хелий, последван от други елементи. В крайна сметка горивото на звездата се изчерпва и тя се срива, което води до експлозия, наречена нова или супернова. Останките от звездата могат да се превърнат в бяло джудже, неутронна звезда или черна дупка, в зависимост от оригиналния размер на звездата. С времето белите джуджета и неутронните звезди се охлаждат, превръщайки се в тъмни обекти.
