小恒星寿命可达万亿年，大恒星只有几百万年，恒星为什么越大越短命？

简单的回答是：大质量恒星有更多的燃料，但它们燃烧的温度也更高。

虽然我们没有看到很多恒星死亡，但我们可以通过我们对它们如何工作的了解，很好地估算它们的寿命。

与人类的寿命相比，恒星的寿命非常长。你的曾曾爷爷奶奶看到的星星和你今晚看到的一样(如果天气晴朗的话)。

我们的一生是以年为单位来衡量的。恒星的寿命是以数百万年为单位来衡量的。即使恒星的时间尺度是巨大的，我们还是有可能知道恒星是如何诞生、生存和死亡的。

由于引力因素，恒星质量是决定恒星形状的一个重要因素。事实上，恒星的所有其他方面，如亮度、温度、大小、密度等，都可以用恒星的基本性质来解释:质量。

恒星的光度、温度、大小等也与恒星的组成有轻微的关系，但由于恒星大多是氢和氦，所以恒星的质量是最重要的量。

质量和光度的关系

恒星将经历的阶段以及它在每个阶段的持续时间也取决于质量(与组成有一点关系，这里忽略)。大质量恒星比小质量恒星进化得更快。

我们可以用压缩气体的基本原理解释了光度和质量之间的关系（这里不讨论）。质量的轻微增加会使恒星的光度大大增加。

恒星因其核心的核聚变反应而发光。它们越亮，它们的核心发生的反应就越多。大质量恒星比普通的小恒星寿命短，因为即使它们有更多的氢用于核反应，它们消耗燃料的速度也要快得多。

大质量恒星类似于几十年前拥有大油箱的大耗油汽车，而小恒星类似于今天节省汽油的小经济汽车。

如何计算恒星寿命

这是一个简单的计算：寿命=燃料量/消耗率。如果你的车有一个15加仑的油箱，并且它在高速公路上每小时消耗2加仑，那么你的车可以行驶15加仑/(2加仑/小时)= 7.5小时。

星星也是如此。用于核聚变的燃料量与恒星最初通过核反应产生能量时的总质量成正比，因此燃料量= k×初始质量。

消耗速率就是恒星的光度，所以恒星将作为主序恒星存在的时间= k×初始质量/光度。

如果恒星的质量和光度是相对太阳的单位，那么恒星的寿命=质量/光度1010年。我们知道，在太阳的核心耗尽氢之前，它将存在100亿年(1010年)。

为了通过流体静力学平衡保持稳定，恒星的光度随着质量的增加而增加，比例为：（恒星质量）p。指数p的值在3和4之间变化。

对于罕见的大质量恒星(M* > 30 M太阳)， p = 3，对于较常见的低质量恒星(M* < 10 M太阳)， p = 4。

我们可以用质量和光度关系来求出恒星的寿命（只根据它的初始质量）。寿命=质量/光度×1010年=(恒星质量)/[(恒星质量)p]×1010年= 1/(恒星质量)p-1×1010年。

记住，这里恒星的质量是以太阳质量为单位的。