A seconda del tipo, le stelle hanno vite che vanno da centinaia di milioni a decine di miliardi di anni. Generalmente, più una stella è grande, più velocemente consuma la sua scorta di combustibile nucleare, quindi le stelle più longeve sono tra le più piccole. Le stelle con la vita più lunga sono nane rosse; alcuni possono essere vecchi quasi quanto l'universo stesso.
Stelle nane rosse
Gli astronomi definiscono una nana rossa come una stella avente tra circa 0,08 e 0,5 volte la massa del sole e formata principalmente da gas idrogeno. Le loro dimensioni e masse sono molto piccole rispetto ad altri tipi di stelle; sebbene le nane bianche, le stelle di neutroni e altri tipi possano essere anche più piccole, hanno masse molto più grandi. Durante la sua normale vita, la temperatura superficiale di una nana rossa è di circa 2.700 gradi Celsius (4.900 gradi Fahrenheit), abbastanza calda da brillare di un colore rosso. A causa delle loro piccole dimensioni, bruciano la loro scorta di idrogeno molto lentamente e si ipotizza che vivano da 20 miliardi a oltre 100 miliardi di anni.
Luminosità e durata
La vita di una stella è correlata alla sua luminosità, o energia prodotta al secondo. La produzione totale di energia durante la vita di una stella è la sua luminosità moltiplicata per la sua vita. Sebbene le stelle più grandi inizino la vita con più massa, anche la loro luminosità è molto maggiore. Ad esempio, il sole, che ha una temperatura superficiale di 5.600 gradi centigradi (10.000 gradi Fahrenheit), ha un colore giallo. La sua temperatura più elevata e la sua maggiore superficie significano che irradia più energia al secondo di una nana rossa; anche la sua durata è più breve. Gli astronomi ritengono che al sole, che splende costantemente da circa 5 miliardi di anni, ne rimangano diversi miliardi.
Fusione nucleare
Il motivo per cui le stelle brillano da milioni a miliardi di anni risiede in un processo chiamato fusione nucleare. All'interno di una stella, enormi forze gravitazionali comprimono gli atomi di luce nel nucleo finché non si fondono insieme per formare elementi più pesanti. La maggior parte delle stelle fonde atomi di idrogeno, formando elio; quando una stella esaurisce l'idrogeno, esegue altre reazioni che producono gli elementi fino al ferro. Le reazioni di fusione rilasciano grandi quantità di energia, fino a 10 milioni di volte più di quella prodotta dalla combustione chimica. Le reazioni di fusione si verificano di rado, tuttavia, quindi il carburante di una stella dura molto a lungo.
Ciclo di vita delle stelle
La vita della maggior parte delle stelle segue uno schema prevedibile; si formano inizialmente da sacche di idrogeno e altri elementi nello spazio interstellare. Se è presente abbastanza gas, le forze gravitazionali spingono il materiale in una forma approssimativamente sferica e l'interno diventa più denso a causa della pressione degli strati esterni. Con una pressione sufficiente, l'idrogeno si fonde e la stella brilla. Milioni o miliardi di anni dopo, la stella esaurisce l'idrogeno e fonde l'elio, seguito da altri elementi. Alla fine, il carburante della stella si esaurisce e collassa, portando a un'esplosione chiamata nova o supernova. I resti della stella possono diventare una nana bianca, una stella di neutroni o un buco nero, a seconda delle dimensioni originali della stella. Col tempo, le nane bianche e le stelle di neutroni si raffreddano, diventando oggetti oscuri.
