Sadržaj
Ovisno o vrsti, zvijezde imaju životni vijek koji traje od stotina milijuna do desetaka milijardi godina. Općenito, veća je zvijezda, brže troši zalihe nuklearnog goriva, pa su zvijezde s najdužim vijekom među najmanjima. Zvijezde s najdužim životnim vijekom su crveni patuljci; neke su možda stare gotovo koliko i sam svemir.
Zvijezde Crvenog patuljaka
Astronomi definiraju crvenog patuljka kao zvijezdu koja ima oko 0,08 do 0,5 puta veću masu sunca i formira se prije svega od vodikovog plina. Njihove veličine i mase vrlo su malene u usporedbi s drugim vrstama zvijezda; iako su bijeli patuljci, neutronske zvijezde i druge vrste možda čak i manji, imaju mnogo veće mase. Tijekom normalnog životnog vijeka, temperatura površine patuljastog patuljaka iznosi otprilike 2700 stupnjeva Celzijusa (4.900 stupnjeva celzijusa), dovoljno vruća da zasjati crvenom bojom. Zbog male veličine, oni opskrbljuju vodikom vrlo sporo i teoretski se živi od 20 milijardi do 100 milijardi godina.
Svjetlost i vijek trajanja
Životni vijek zvijezde povezan je s njenom svjetlošću ili energijom koja proizlazi u sekundi. Ukupni energetski učinak zvijezde jest njezina svjetlost pomnožena s njezinim životnim vijekom. Iako veće zvijezde započinju život s većom masom, njihova je blistavost također mnogo veća. Na primjer, sunce koje ima površinsku temperaturu od 5.600 stupnjeva Celzijusa (10.000 stupnjeva Celzijevih stupnjeva) ima žutu boju. Njegova viša temperatura i veća površina znači da zrači više energije u sekundi nego crveni patuljak; vijek mu je također kraći. Astronomi vjeruju da suncu, koje neprestano svijetli već oko 5 milijardi godina, preostaje još nekoliko milijardi.
Nuklearna fuzija
Razlog zbog kojeg zvijezde sjaje milijunima do milijardama godina nalazi se u procesu koji se naziva nuklearna fuzija. Unutar zvijezde, ogromne gravitacijske sile komprimiraju svjetlosne atome u jezgri sve dok se ne stopljuju zajedno kako bi napravili teže elemente. Većina zvijezda spaja atome vodika, tvoreći helij; kad zvijezdi ponestane vodika, ona pokreće i druge reakcije koje proizvode elemente do željeza. Fuzijske reakcije oslobađaju velike količine energije - i do 10 milijuna puta više od one proizvedene kemijskim izgaranjem. Međusobno se fuzijske reakcije događaju rijetko, pa gorivo zvijezde traje vrlo dugo.
Životni ciklus zvijezda
Život većine zvijezda slijedi predvidiv obrazac; formiraju se u početku iz džepova vodika i drugih elemenata u međuzvjezdanom prostoru. Ako ima dovoljno plina, gravitacijske sile povlače materijal u grubo sferični oblik, a unutrašnjost postaje gušća zbog pritiska vanjskih slojeva. Uz dovoljno pritiska, vodik se stapa, a zvijezda sjaji. Milijunima do milijardama godina kasnije, zvijezdi je ponestalo vodika i spaja helij, a slijede ga i drugi elementi. Na kraju se zvijezdno gorivo iscrpi i propadne, što dovodi do eksplozije zvane nova ili supernova. Ostaci zvijezde mogu postati bijeli patuljak, neutronska zvijezda ili crna rupa, ovisno o izvornoj veličini zvijezde. Vremenom se bijeli patuljci i neutronske zvijezde hlade, postaju tamni predmeti.