Beroende på typ har stjärnor livstider som sträcker sig från hundratals miljoner till tiotals miljarder år. Ju större en stjärna är, desto snabbare använder den kärnbränslet, så de längsta levande stjärnorna är bland de minsta. Stjärnorna med den längsta livstiden är röda dvärgar; vissa kan vara nästan lika gamla som själva universum.
Red Dwarf Stars
Astronomer definierar en röd dvärg som en stjärna som har mellan cirka 0,08 och 0,5 gånger solens massa och huvudsakligen bildas av vätgas. Deras storlekar och massor är väldigt små jämfört med andra typer av stjärnor; även om vita dvärgar, neutronstjärnor och andra typer kan vara ännu mindre, har de mycket större massor. Under den normala livstiden är en röd dvärgs yttemperatur cirka 2700 grader Celsius (4900 grader Fahrenheit), tillräckligt varm för att lysa med en röd färg. På grund av sin lilla storlek bränner de sin väteförsörjning väldigt långsamt och teoretiseras för att leva från 20 miljarder till över 100 miljarder år.
Ljusstyrka och livstid
En stjärns livslängd är relaterad till dess ljusstyrka eller energiproduktion per sekund. En stjärns totala livslängdsenergi är dess ljusstyrka multiplicerat med dess livstid. Även om större stjärnor börjar livet med mer massa är deras ljusstyrka också mycket större. Till exempel har solen, som har en yttemperatur på 5600 grader Celsius (10 000 grader Fahrenheit), en gul färg. Dess högre temperatur och större yta innebär att den strålar ut mer energi per sekund än en röd dvärg; dess livstid är också kortare. Astronomer tror att solen, som har skenat stadigt i cirka 5 miljarder år, har flera miljarder kvar att gå.
Kärnfusion
Anledningen till att stjärnor lyser i miljoner till miljarder år ligger i en process som kallas kärnfusion. Inuti en stjärna komprimerar enorma gravitationskrafter ljusatomerna i kärnan tills de smälter samman för att göra tyngre element. De flesta stjärnor smälter samman väteatomer och bildar helium; när en stjärna tar slut på väte, kör den på andra reaktioner som producerar elementen upp till järn. Fusionsreaktioner frigör stora mängder energi - upp till 10 miljoner gånger mer än den som produceras genom kemisk förbränning. Fusionsreaktionerna inträffar dock sällan, så en stjärnas bränsle varar mycket länge.
Livscykel av stjärnor
De flesta stjärnornas liv följer ett förutsägbart mönster; de bildas initialt från fickor av väte och andra element i det interstellära rummet. Om det finns tillräckligt med gas drar gravitationskrafterna materialet till en ungefär sfärisk form och inredningen blir tätare på grund av tryck från de yttre skikten. Med tillräckligt tryck smälter väte och stjärnan lyser. Miljoner till miljarder år senare tar stjärnan slut på väte och smälter helium, följt av andra element. Så småningom är stjärnans bränsle förbrukat och det kollapsar, vilket leder till en explosion som kallas en nova eller supernova. Resterna av stjärnan kan bli en vit dvärg, neutronstjärna eller svart hål, beroende på stjärnans ursprungliga storlek. Med tiden svalnar vita dvärgar och neutronstjärnor och blir mörka föremål.