Kādas zvaigznes dzīvo visilgāk?

Atkarībā no veida zvaigznēm ir dzīves ilgums, kas ilgst no simtiem miljonu līdz desmitiem miljardu gadu. Parasti, jo lielāka ir zvaigzne, jo ātrāk tā patērē kodoldegvielas daudzumu, tāpēc visilgāk dzīvojošās zvaigznes ir vienas no mazākajām. Zvaigznes ar visilgāko mūžu ir sarkanie punduri; daži var būt gandrīz tikpat veci kā pats Visums.

Astronomi sarkano punduri definē kā zvaigzni, kuras saules masa ir no 0,08 līdz 0,5 reizes lielāka un galvenokārt veidota no ūdeņraža gāzes. To izmēri un masa ir ļoti maza, salīdzinot ar cita veida zvaigznēm; kaut arī baltie punduri, neitronu zvaigznes un citi veidi var būt pat mazāki, to masas ir daudz lielākas. Normālā dzīves laikā sarkanā pundura virsmas temperatūra ir aptuveni 2700 grādi pēc Celsija (4900 grādi pēc Fārenheita), pietiekami karsta, lai spīdētu ar sarkanu krāsu. Mazā izmēra dēļ tie ļoti lēni sadedzina ūdeņraža piegādi un ir teorētiski dzīvot no 20 miljardiem līdz pat vairāk nekā 100 miljardiem gadu.

Zvaigznes kalpošanas laiks ir saistīts ar tās spilgtumu vai enerģijas iznākumu sekundē. Zvaigznes kopējā enerģijas jauda ir tās spožums, kas reizināts ar kalpošanas laiku. Lai arī lielākas zvaigznes dzīvi sāk ar lielāku masu, to spožums ir arī daudz lielāks. Piemēram, saulei, kuras virsmas temperatūra ir 5600 grādi pēc Celsija (10 000 grādi pēc Fārenheita), ir dzeltena krāsa. Tā augstākā temperatūra un lielāks virsmas laukums nozīmē, ka tas izstaro vairāk enerģijas sekundē nekā sarkanais punduris; tā kalpošanas laiks ir arī īsāks. Astronomi uzskata, ka saulei, kas vienmērīgi spīd apmēram 5 miljardus gadu, ir atlikuši vēl vairāki miljardi.

Iemesls, kāpēc zvaigznes mirdz miljoniem līdz miljardiem gadu, slēpjas procesā, ko sauc par kodolsintēzi. Zvaigznes iekšpusē milzīgi gravitācijas spēki saspiež kodola gaismas atomus, līdz tie saplūst kopā, veidojot smagākus elementus. Lielākā daļa zvaigžņu sapludina ūdeņraža atomus, veidojot hēliju; kad zvaigznei beidzas ūdeņradis, tā darbojas ar citām reakcijām, kas ražo elementus līdz dzelzs. Kodolsintēzes reakcijas izdala lielu enerģijas daudzumu - līdz pat 10 miljoniem reižu vairāk nekā ķīmiskās sadedzināšanas laikā. Kodolsintēzes reakcijas notiek reti, tāpēc zvaigznes degviela ilgst ļoti ilgi.

Lielākās daļas zvaigžņu dzīve notiek pēc paredzama modeļa; tie sākotnēji veidojas no ūdeņraža un citu elementu kabatām starpzvaigžņu telpā. Ja ir pietiekami daudz gāzes, gravitācijas spēki izvelk materiālu aptuveni sfēriskā formā, un ārējais slāņu spiediena dēļ interjers kļūst blīvāks. Ar pietiekamu spiedienu ūdeņradis saplūst, un zvaigzne spīd. Miljoniem līdz miljardiem gadu vēlāk zvaigznei pietrūkst ūdeņraža, un tajā ir sapludināts hēlijs, kam seko citi elementi. Galu galā zvaigznes degviela ir izsmelta un tā sabrūk, izraisot sprādzienu, ko sauc par novu vai supernovu. Zvaigznes paliekas var kļūt par balto punduri, neitronu zvaigzni vai melno caurumu atkarībā no zvaigznes sākotnējā lieluma. Laika gaitā baltie punduri un neitronu zvaigznes atdziest, kļūstot par tumšiem priekšmetiem.