Afhankelijk van het type, hebben sterren levens die lopen van honderden miljoenen tot tientallen miljarden jaren. Over het algemeen geldt dat hoe groter een ster is, hoe sneller hij zijn voorraad nucleaire brandstof opgebruikt, dus de langstlevende sterren behoren tot de kleinste. De sterren met de langste levensduur zijn rode dwergen; sommige kunnen bijna zo oud zijn als het universum zelf.

Rode dwergsterren

Astronomen definiëren een rode dwerg als een ster met tussen ongeveer 0,08 en 0,5 maal de massa van de zon en die voornamelijk uit Hydrogen gas. Hun maten en massa's zijn erg klein in vergelijking met andere soorten sterren; hoewel witte dwergen, neutronensterren en andere soorten nog kleiner kunnen zijn, hebben ze veel grotere massa's. Tijdens zijn normale levensduur is de oppervlaktetemperatuur van een rode dwerg ongeveer 2.700 graden Celsius (4.900 graden Fahrenheit), warm genoeg om te gloeien met een rode kleur. Vanwege hun kleine omvang, verbranden ze hun waterstoftoevoer heel langzaam en hebben ze een theorie dat ze van 20 miljard tot meer dan 100 miljard jaar kunnen leven.

Helderheid en levensduur

De levensduur van een ster is gerelateerd aan zijn helderheid, of energieoutput per seconde. De totale energie-output van een ster is de helderheid vermenigvuldigd met de levensduur. Hoewel grotere sterren het leven beginnen met meer massa, is hun helderheid ook veel groter. De zon, met een oppervlaktetemperatuur van 5600 graden Celsius (10.000 graden Fahrenheit), heeft bijvoorbeeld een gele kleur. Door de hogere temperatuur en groter oppervlak straalt het meer energie per seconde uit dan een rode dwerg; zijn levensduur is ook korter. Astronomen geloven dat de zon, die al zo'n 5 miljard jaar onafgebroken schijnt, nog enkele miljarden over heeft.

Nucleaire fusie

De reden waarom sterren miljarden jaren lang schijnen te glanzen in een proces dat kernfusie wordt genoemd. In een ster comprimeren enorme zwaartekrachten de lichte atomen in de kern totdat ze samensmelten om zwaardere elementen te maken. De meeste sterren fuseren waterstofatomen, vormen helium; wanneer een ster geen waterstof meer heeft, werkt deze op andere reacties die de elementen tot ijzer produceren. Fusiereacties geven grote hoeveelheden energie vrij - tot 10 miljoen keer meer dan die geproduceerd door chemische verbranding. De fusiereacties gebeuren echter zelden, dus de brandstof van een ster gaat heel lang mee.

Levenscyclus van sterren

Het leven van de meeste sterren volgt een voorspelbaar patroon; ze vormen aanvankelijk uit zakken waterstof en andere elementen in de interstellaire ruimte. Als er voldoende gas aanwezig is, trekken de zwaartekrachten het materiaal in een ruwweg bolvormige vorm en wordt het interieur dichter door druk van de buitenlagen. Met voldoende druk smelt de waterstof en schittert de ster. Miljoenen tot miljarden jaren later, de ster raakt waterstof kwijt en combineert helium, gevolgd door andere elementen. Uiteindelijk is de brandstof van de ster uitgeput en stort hij in, wat leidt tot een explosie die een nova of supernova wordt genoemd. De overblijfselen van de ster kunnen een witte dwerg, neutronenster of zwart gat worden, afhankelijk van de oorspronkelijke grootte van de ster. Na verloop van tijd koelen witte dwergen en neutronensterren af, waardoor ze donkere voorwerpen worden