Kakšne zvezde živijo najdlje?

Odvisno od vrste imajo zvezde življenjsko dobo, ki traja od sto milijonov do deset milijard let. Na splošno je večja, kot je zvezda, hitreje porabi zalogo jedrskega goriva, zato so najdlje živeče zvezde med najmanjšimi. Zvezde z najdaljšim življenjem so rdeči palčki; nekateri so morda stari skoraj toliko kot vesolje samo.

Astronomi rdečega palčka opredeljujejo kot zvezdo, ki ima približno 0,08 do 0,5-kratno maso sonca in je v glavnem tvorjena iz vodikovega plina. Njihove velikosti in mase so v primerjavi z drugimi vrstami zvezd zelo majhne; čeprav so beli pritlikavci, nevtronske zvezde in druge vrste lahko še manjši, imajo veliko večje mase. V običajnem življenju je površinska temperatura rdečega škrata približno 2.700 stopinj Celzija (4.900 stopinj Fahrenheita), dovolj vroča, da se sveti z rdečo barvo. Zaradi svoje majhnosti zaloge vodika porabljajo zelo počasi in imajo teorijo, da živijo od 20 milijard do več kot 100 milijard let.

Življenjska doba zvezde je povezana z njeno svetilnostjo ali izhodno energijo na sekundo. Skupna proizvodnja energije zvezde je njena svetilnost, pomnožena z življenjsko dobo. Čeprav večje zvezde začnejo življenje z večjo maso, je tudi njihova svetilnost veliko večja. Na primer sonce, ki ima površinsko temperaturo 5.600 stopinj Celzija (10.000 stopinj Celzija), ima rumeno barvo. Njegova višja temperatura in večja površina pomenita, da oddaja več energije na sekundo kot rdeči palček; tudi njegova življenjska doba je krajša. Astronomi verjamejo, da je soncu, ki nenehno sije že približno 5 milijard let, ostalo še nekaj milijard.

Razlog, zakaj zvezde sijejo od milijonov do milijard let, je v procesu, ki se imenuje jedrska fuzija. Znotraj zvezde ogromne gravitacijske sile stisnejo svetlobne atome v jedru, dokler se ne zlijejo, da postanejo težji elementi. Večina zvezd tvori atome vodika in tvori helij; ko zvezdi zmanjka vodika, teče po drugih reakcijah, ki tvorijo elemente do železa. Fuzijske reakcije sproščajo velike količine energije - do 10 milijonov krat več od tiste, ki nastane s kemičnim zgorevanjem. Fuzijske reakcije pa se zgodijo redko, zato zvezdno gorivo traja zelo dolgo.

Življenje večine zvezd sledi predvidljivemu vzorcu; sprva nastajajo iz žepov vodika in drugih elementov v medzvezdnem prostoru. Če je prisotnega dovolj plina, gravitacijske sile potegnejo material v približno sferično obliko in notranjost zaradi pritiska zunanjih plasti postane gostejša. Z dovolj tlaka se vodik zlije in zvezda zasije. Milijone do milijarde let kasneje zvezdi zmanjka vodika in stali helij, čemur sledijo drugi elementi. Sčasoma se zvezdno gorivo izčrpa in se sesuje, kar vodi do eksplozije, imenovane nova ali supernova. Ostanki zvezde lahko postanejo bel pritlikavec, nevtronska zvezda ali črna luknja, odvisno od prvotne velikosti zvezde. Sčasoma se bele palčke in nevtronske zvezde ohladijo in postanejo temni predmeti.