当恒星中的原子(通常是氢)相互碰撞时,它们会经历一个核合成过程,产生高温、电磁辐射(包括可见光)和其他形式的能量——比如高能粒子。我们一般认为,这一时期的原子燃烧是恒星的生命,而我们看到的在天顶闪耀的大多数恒星都处于这一阶段。
高温产生高压,就像热气球中的空气在气球表面产生压力一样(粗略的类比)。这种压力使原子彼此分离,但同时重力使它们聚集。一天结束时,当恒星达到引力和压力排斥的平衡时,它会以相对稳定的状态燃烧,直到燃料耗尽。
当一颗恒星的氢燃料转化为氦,然后再转化为其他较重的元素时,它将吸收越来越多的热量,为核反应积累热量。较大的恒星使用燃料更快,因为它们需要更多的能量来抵消更多的引力。(或者说,另一方面,更大的引力导致原子碰撞得更快)虽然我们的太阳可以再燃烧50亿年,但许多大质量恒星的燃料只能燃烧1亿年。
钱德拉塞卡确定,任何质量大于太阳质量1.4倍(质量称为钱德拉塞卡极限)的恒星都无法在自身引力的作用下支撑自身,最终会坍缩成白矮星。三倍于太阳质量的恒星变成中子星。
除此之外,没有足够的物质通过排除原理来抵消恒星的引力。当一颗恒星濒临灭绝时,它可能会经历超新星爆炸的过程,并向宇宙外部喷发足够的物质,使其跌破这些极限,成为这些恒星之一。但如果没有,会发生什么?在这种情况下,物质将继续在重力作用下崩塌,直到黑洞形成。这就是人们所说的星星之死。