ตั้งแต่สมัยโบราณ มนุษย์เฝ้ามองท้องฟ้าในยามค่ำคืนด้วยความพิศวง แสงระยิบระยับจากดวงดาวบนฟ้าชวนให้ตั้งคำถามว่าทำไมมันจึงส่องแสงได้ไม่รู้จบ ทั้งที่กาลเวลาผ่านไปนับพันนับล้านปี แสงของมันยังคงไม่ดับสูญ นักคิดในยุคก่อนเคยเชื่อว่าดาวฤกษ์ส่องแสงเพราะมันกำลัง “เผาไหม้” เหมือนถ่านไม้ในเตาไฟบนโลก หากเป็นเช่นนั้นจริง ดาวฤกษ์คงหมดเชื้อเพลิงภายในเวลาไม่กี่พันปีเท่านั้น ซึ่งไม่สอดคล้องกับหลักฐานทางธรณีวิทยาที่บอกว่าโลกและดวงอาทิตย์มีอายุยาวนานนับพันล้านปี ความขัดแย้งนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์ต้องหาคำอธิบายใหม่
คำตอบที่แท้จริงถูกค้นพบในศตวรรษที่ยี่สิบ เมื่อวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์เจริญก้าวหน้า นักฟิสิกส์พบว่าพลังงานอันมหาศาลที่หล่อเลี้ยงดาวฤกษ์ไม่ได้มาจากการเผาไหม้เคมีธรรมดา แต่เกิดจากกระบวนการหลอมรวมของอะตอม หรือที่เรียกว่า “นิวเคลียร์ฟิวชัน” ภายในแกนกลางของดาว ที่นั่นมีอุณหภูมิสูงมากจนอะตอมของไฮโดรเจนจำนวนมหาศาลถูกบีบให้รวมตัวกันกลายเป็นธาตุฮีเลียม การหลอมรวมนี้ทำให้มวลบางส่วนของไฮโดรเจนเปลี่ยนเป็นพลังงาน ตามสมการของไอน์สไตน์ E = mc² ซึ่งหมายความว่ามวลเพียงเล็กน้อยก็สามารถกลายเป็นพลังงานมหาศาลได้
ในทุกวินาที ดวงอาทิตย์ของเราปล่อยพลังงานออกมามากถึง 3.8 คูณสิบกำลังยี่สิบหกวัตต์ หรือเทียบเท่ากับการระเบิดของระเบิดไฮโดรเจนพันล้านลูกพร้อมกัน แต่เพราะดวงอาทิตย์มีมวลมหาศาลถึงกว่า 330,000 เท่าของโลก จึงมีเชื้อเพลิงไฮโดรเจนมากพอให้หลอมรวมและส่องแสงต่อไปได้อีกหลายพันล้านปี
สิ่งที่ทำให้ดาวฤกษ์คงอยู่ได้นานเช่นนี้ยังมีอีกปัจจัยสำคัญ คือสมดุลระหว่างแรงโน้มถ่วงกับแรงดันจากพลังงานฟิวชัน แรงโน้มถ่วงพยายามดึงสสารทั้งหมดเข้าหาศูนย์กลาง ขณะที่พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ผลักออกไปด้านนอก หากสองแรงนี้อยู่ในภาวะสมดุล ดาวก็จะคงสภาพเสถียร ส่องแสงได้อย่างต่อเนื่องยาวนานนับล้านปี แต่หากสมดุลนี้ถูกรบกวน เช่น เมื่อเชื้อเพลิงในแกนกลางเริ่มหมดลง ดาวก็จะเข้าสู่ช่วงเปลี่ยนผ่านของชีวิต
ดาวฤกษ์แต่ละดวงมีอายุไม่เท่ากัน ขึ้นอยู่กับมวลของมัน ดาวที่มีมวลมากจะเผาไหม้เชื้อเพลิงได้รุนแรงและรวดเร็วกว่า ทำให้อายุสั้น ในขณะที่ดาวมวลน้อยจะเผาไหม้อย่างช้า ๆ และมีอายุยืนยาวกว่าหลายเท่า ดาวขนาดใหญ่สีฟ้าบางดวงมีชีวิตเพียงไม่กี่ล้านปี ส่วนดาวขนาดกลางอย่างดวงอาทิตย์จะมีอายุราวหนึ่งหมื่นล้านปี และดาวขนาดเล็กสีแดงแคระสามารถส่องแสงได้นานนับล้านล้านปี เรียกได้ว่ายิ่งสว่างแรงเท่าไร ก็ยิ่งดับเร็วเท่านั้น
เมื่อไฮโดรเจนในแกนกลางหมดลง ดาวฤกษ์จะเริ่มเข้าสู่ช่วงสุดท้ายของชีวิต ดวงอาทิตย์ของเราจะขยายตัวกลายเป็นดาวยักษ์แดง แผ่ชั้นบรรยากาศออกไปไกลจนกลืนดาวเคราะห์ใกล้เคียง แล้วในที่สุดจะเหลือเพียงแกนกลางเล็ก ๆ ที่เรียกว่า “ดาวแคระขาว” ซึ่งจะค่อย ๆ จางหายไปตามกาลเวลา ส่วนดาวที่มีมวลมากกว่านั้นจะระเบิดอย่างรุนแรงเป็น “ซูเปอร์โนวา” ทิ้งเศษซากไว้เป็นดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ
แม้แสงของดาวฤกษ์ดวงหนึ่งจะดับไป แต่สสารที่มันสร้างขึ้นจากการหลอมรวมนิวเคลียร์ เช่น คาร์บอน เหล็ก หรือออกซิเจน จะถูกปลดปล่อยออกไปในอวกาศ กลายเป็นวัตถุดิบสำหรับการกำเนิดดาวรุ่นใหม่และระบบดาวเคราะห์ในอนาคต ชีวิตของดาวหนึ่งจึงเป็นจุดเริ่มต้นของดาวอีกดวง วัฏจักรแห่งแสงและพลังงานจึงดำเนินไปไม่รู้จบ
ดังนั้นเหตุผลที่ดาวฤกษ์ส่องแสงได้ยาวนานหลายล้านหรือหลายพันล้านปี ก็เพราะมันได้รับพลังจากการหลอมรวมของอะตอมภายในแกนกลาง และคงอยู่ในภาวะสมดุลระหว่างแรงโน้มถ่วงกับแรงดันพลังงานได้อย่างสมบูรณ์แบบ แสงที่เราเห็นบนท้องฟ้ายามค่ำคืนคือพลังชีวิตของจักรวาลที่เดินทางผ่านอวกาศมานานนับล้านปี ก่อนจะมาถึงสายตาของเราในวันนี้ และทุกครั้งที่มองขึ้นไปยังท้องฟ้า เราก็ได้เห็นแสงจากอดีต แสงที่ถือกำเนิดขึ้นเมื่อเวลานั้นยังไม่อาจวัดได้ด้วยปฏิทินของมนุษย์ แต่ยังคงส่องสว่างอยู่ เพื่อบอกเราว่าชีวิตของจักรวาลนั้นยิ่งใหญ่และยาวนานเพียงใด
