Залежно від типу зірок існують від сотень мільйонів до десятків мільярдів років. Як правило, чим більша зірка, тим швидше вона використовує запаси ядерного палива, тому найдовші зірки є одними з найменших. Зірки з найдовшим життям - це червоні карлики; деякі можуть бути майже такими ж старими, як і сам Всесвіт.
Червоні карликові зірки
Астрономи визначають червоного карлика як зірку, яка має приблизно від 0,08 до 0,5 маси Сонця і утворена головним чином із газоподібного водню. Їх розміри та маси дуже малі порівняно з іншими типами зірок; хоча білі карлики, нейтронні зірки та інші види можуть бути ще меншими, вони мають набагато більші маси. Протягом свого нормального життя температура поверхні червоного карлика становить приблизно 2700 градусів Цельсія (4900 градусів за Фаренгейтом), досить гаряча, щоб світитися червоним кольором. Через свої невеликі розміри вони дуже повільно спалюють запас водню, і існує теорія, що вони живуть від 20 до 100 мільярдів років.
Світність і тривалість життя
Тривалість життя зірки пов'язана з її світністю або енергією, що видається в секунду. Загальний вихід енергії за весь час життя зірки - це її світність, помножена на час її життя. Хоча більші зірки починають життя з більшою масою, їх світність також набагато більша. Наприклад, сонце, яке має поверхневу температуру 5600 градусів за Цельсієм (10000 градусів за Фаренгейтом), має жовтий колір. Його більш висока температура і більша площа поверхні означає, що він випромінює більше енергії в секунду, ніж червоний карлик; термін його служби також коротший. Астрономи вважають, що сонце, яке постійно світило близько 5 мільярдів років, має залишити кілька мільярдів.
Ядерний синтез
Причина, по якій зірки світять від мільйонів до мільярдів років, полягає в процесі, який називається ядерним синтезом. Усередині зірки величезні гравітаційні сили стискають атоми світла в ядрі, поки вони не зливаються, утворюючи важчі елементи. Більшість зірок зливають атоми водню, утворюючи гелій; коли у зірки закінчується водень, вона працює за іншими реакціями, що утворюють елементи аж до заліза. Реакції синтезу виділяють велику кількість енергії - до 10 мільйонів разів більше, ніж утворюється при хімічному згорянні. Однак реакції синтезу трапляються нечасто, тому паливо зірки триває дуже довго.
Життєвий цикл зірок
Життя більшості зірок йде за передбачуваною схемою; вони спочатку утворюються з кишень водню та інших елементів у міжзоряному просторі. Якщо достатньо газу, гравітаційні сили витягують матеріал у приблизно сферичну форму, а внутрішня частина стає щільнішою через тиск зовнішніх шарів. При достатньому тиску водень плавиться, і зірка світить. Через мільйони-мільярди років у зірки закінчується водень і плавиться гелій, а потім інші елементи. Врешті-решт паливо зірки вичерпується, і воно руйнується, що призводить до вибуху, який називається новою або надновою. Залишки зірки можуть стати білим карликом, нейтронною зіркою або чорною дірою, залежно від початкового розміру зірки. З часом білі карлики та нейтронні зірки охолоджуються, стаючи темними предметами.