Dependendo do tipo, as estrelas têm vidas que vão de centenas de milhões a dezenas de bilhões de anos. Geralmente, quanto maior é uma estrela, mais rápido ela esgota seu suprimento de combustível nuclear, portanto, as estrelas de vida mais longa estão entre as menores. As estrelas com as vidas mais longas são anãs vermelhas; alguns podem ser quase tão antigos quanto o próprio universo.
Estrelas anãs vermelhas
Os astrônomos definem uma anã vermelha como uma estrela com cerca de 0,08 a 0,5 vezes a massa do Sol e formada principalmente de gás hidrogênio. Seus tamanhos e massas são muito pequenos em comparação com outros tipos de estrelas; embora anãs brancas, estrelas de nêutrons e outros tipos possam ser ainda menores, elas têm massas muito maiores. Durante sua vida normal, a temperatura da superfície de uma anã vermelha é de aproximadamente 2.700 graus Celsius (4.900 graus Fahrenheit), quente o suficiente para brilhar com uma cor vermelha. Por causa de seu pequeno tamanho, eles queimam seu suprimento de hidrogênio muito lentamente e teoricamente vivem de 20 bilhões a mais de 100 bilhões de anos.
Luminosidade e vida útil
O tempo de vida de uma estrela está relacionado à sua luminosidade, ou produção de energia por segundo. A produção total de energia vitalícia de uma estrela é sua luminosidade multiplicada por sua vida útil. Embora estrelas maiores comecem a vida com mais massa, sua luminosidade também é muito maior. Por exemplo, o sol, que tem uma temperatura superficial de 5.600 graus centígrados (10.000 graus Fahrenheit), tem uma cor amarela. Sua temperatura mais alta e maior área de superfície significam que ela irradia mais energia por segundo do que uma anã vermelha; sua vida útil também é mais curta. Os astrônomos acreditam que o sol, que tem brilhado continuamente por cerca de 5 bilhões de anos, ainda tem vários bilhões pela frente.
Fusão nuclear
A razão pela qual as estrelas brilham por milhões a bilhões de anos está em um processo chamado fusão nuclear. Dentro de uma estrela, enormes forças gravitacionais comprimem os átomos leves no núcleo até que eles se fundam para formar elementos mais pesados. A maioria das estrelas funde átomos de hidrogênio, formando hélio; quando uma estrela fica sem hidrogênio, ela funciona em outras reações que produzem os elementos até o ferro. As reações de fusão liberam grandes quantidades de energia - até 10 milhões de vezes mais do que a produzida pela combustão química. As reações de fusão acontecem raramente, no entanto, então o combustível de uma estrela dura muito tempo.
Ciclo de Vida das Estrelas
A vida da maioria das estrelas segue um padrão previsível; eles se formam inicialmente a partir de bolsões de hidrogênio e outros elementos no espaço interestelar. Se houver gás suficiente presente, as forças gravitacionais puxam o material para uma forma quase esférica e o interior torna-se mais denso devido à pressão das camadas externas. Com pressão suficiente, o hidrogênio se funde e a estrela brilha. Milhões a bilhões de anos depois, a estrela fica sem hidrogênio e funde o hélio, seguido por outros elementos. Eventualmente, o combustível da estrela se esgota e ela entra em colapso, levando a uma explosão chamada nova ou supernova. Os remanescentes da estrela podem se tornar uma anã branca, estrela de nêutrons ou buraco negro, dependendo do tamanho original da estrela. Com o tempo, anãs brancas e estrelas de nêutrons esfriam, tornando-se objetos escuros.