Selon le type, les étoiles ont une durée de vie qui va de centaines de millions à des dizaines de milliards d'années. En général, plus une étoile est grande, plus vite elle utilise son combustible nucléaire, de sorte que les étoiles les plus anciennes sont parmi les plus petites. Les étoiles ayant la plus longue durée de vie sont les naines rouges; Certains peuvent être presque aussi vieux que l'univers lui-même.
Étoiles naines rouges
Les astronomes définissent une naine rouge comme une étoile ayant entre environ 0,08 et 0,5 fois la masse du soleil et formée principalement de gaz hydrogène. Leurs tailles et masses sont très petites par rapport aux autres types d'étoiles; Bien que les naines blanches, les étoiles à neutrons et d'autres espèces puissent être encore plus petites, elles ont des masses beaucoup plus grandes. Au cours de sa vie normale, la température de surface d'une naine rouge est d'environ 2 700 degrés Celsius (4 900 degrés Fahrenheit), assez chaude pour briller d'une couleur rouge. En raison de leur petite taille, ils brûlent leur approvisionnement en hydrogène très lentement et sont théorisés pour vivre de 20 milliards à plus de 100 milliards d'années.
Luminosité et durée de vie
La durée de vie d'une étoile est lié à sa luminosité, ou la production d'énergie par seconde. La production d'énergie totale à vie d'une étoile est sa luminosité multipliée par sa durée de vie. Bien que les étoiles plus grandes commencent la vie avec plus de masse, leur luminosité est également beaucoup plus grande. Par exemple, le soleil, qui a une température de surface de 5 600 degrés centigrades (10 000 degrés Fahrenheit), a une couleur jaune. Sa température plus élevée et sa plus grande surface signifient qu'elle émet plus d'énergie par seconde qu'une naine rouge; sa durée de vie est également plus courte. Les astronomes croient que le soleil, qui brille régulièrement depuis environ 5 milliards d'années, a encore plusieurs milliards.
Fusion nucléaire
La raison pour laquelle les étoiles brillent pendant des millions à des milliards d'années dans un processus appelé fusion nucléaire. À l'intérieur d'une étoile, d'énormes forces gravitationnelles compriment les atomes de lumière dans le noyau jusqu'à ce qu'ils fusionnent pour former des éléments plus lourds. La plupart des étoiles fusionnent les atomes d'hydrogène, formant de l'hélium; Quand une étoile manque d'hydrogène, elle court sur d'autres réactions qui produisent les éléments jusqu'au fer. Les réactions de fusion libèrent de grandes quantités d'énergie - jusqu'à 10 millions de fois plus que celle produite par la combustion chimique. Les réactions de fusion se produisent rarement, cependant, le carburant d'une étoile dure très longtemps.
ils se forment initialement à partir de poches d'hydrogène et d'autres éléments de l'espace interstellaire. Si suffisamment de gaz est présent, les forces de gravitation tirent le matériau dans une forme grossièrement sphérique, et l'intérieur devient plus dense en raison de la pression des couches extérieures. Avec une pression suffisante, l'hydrogène fusionne et l'étoile brille. Des millions à des milliards d'années plus tard, l'étoile manque d'hydrogène et fusionne l'hélium, suivi par d'autres éléments. Finalement, le carburant de l'étoile est épuisé et il s'effondre, conduisant à une explosion appelée une nova ou une supernova. Les restes de l'étoile peuvent devenir une naine blanche, une étoile à neutrons ou un trou noir, en fonction de la taille originale de l'étoile. Avec le temps, les naines blanches et les étoiles à neutrons se refroidissent, devenant des objets sombres.
