همه‌چیز گذرا است و براساس ده‌ها سال مدل‌های ریاضی و نجومی، خورشید هم تا ابد دوام نخواهد داشت؛ اما خورشید دقیقا چه زمانی به پایان عمرش می‌رسد؟ گرچه مرگ نهایی سیاره‌ی متوسط ما در تریلیون‌ها سال آینده رخ خواهد داد، در فاز فعلی، گداخت هسته‌ای هیدروژنی به خورشید امکان انتشار انرژی را می‌دهد و از فروپاشی جرمی این ستاره جلوگیری می‌کند. پائولا تستا، اخترفیزیک‌دان رصدخانه‌ی اخترفیزیک و رصدخانه‌ی کالج هاروارد، دراین‌باره می‌گوید:
عمر خورشید کمتر از ۵ میلیارد سال است. درواقع، می‌توان خورشید را ستاره‌ای میان‌سال در نظر گرفت که طول عمر کاملش به ۱۰ میلیارد سال می‌رسد.
پس از آنکه خورشید بخش زیادی از هیدروژن داخل هسته‌ی خود را سوزاند، وارد فاز بعدی، یعنی غول سرخ می‌شود. این مرحله دقیقا در ۵ میلیارد سال آینده رخ خواهد داد. خورشید در مرحله‌ی غول سرخ دیگر از‌طریق گداخت هسته‌ای گرما منتشر نمی‌کند و هسته‌ی آن ناپایدار و منقبض می‌شود. در‌عین‌حال، بخش خارجی خورشید که هنوز هیدروژن دارد، منبسط می‌شود و به رنگ قرمز می‌درخشد. این انبساط به‌تدریج باعث بلعیده‌شدن سیاره‌های همسایه‌ی خورشید، یعنی عطارد و زهره می‌شود. در‌نهایت، خورشید به فاصله‌ی بسیار نزدیکی از زمین می‌رسد؛ به‌طوری‌که بادهای خورشیدی میدان مغناطیسی و جوّ زمین را از بین می‌برند.
البته این خبر بدی برای حیات بازمانده در سیاره‌ی زمین خواهد بود؛ زیرا براساس پژوهش مجله‌ی Geophysical Research Letters، حتی اگر درخشش خورشید ۱۰ درصد افزایش پیدا کند، در فاصله‌ی یک تا یک‌و‌نیم میلیارد سال، کل اقیانوس‌های زمین تبخیر خواهند شد. در فاصله‌ی چند‌میلیون سال از انبساط اولیه، خورشید بقایای سنگی زمین را هم از بین خواهد برد.
خورشید در مرحله‌ی بعد و قبل از فروپاشی هسته‌اش گداخت هلیومی را شروع و کربن و اکسیژن تولید می‌کند. سپس لایه‌ی خارجی دچار فروپاشی می‌شود و سحابی ستاره‌ای جذابی را از خود به‌جای می‌گذارد که پوسته‌ای داغ از پلاسما است. سپس لایه‌های خارجی خورشید متراکم می‌شوند و لاشه‌ای ستاره‌ای هم‌اندازه با زمین به نام کوتوله‌ی سفید از آن باقی می‌ماند. سحابی تنها ۱۰ هزار سال باقی می‌ماند که در مقیاس کیهانی، تنها چشم‌‌بر‌هم‌زدنی است.
از این نقطه خورشید تا تریلیون‌ها سال به سرد‌شدن ادامه می‌دهد تا زمانی که به شیئی کاملا خاموش و بدون پرتو تبدیل شود. دانشمندان برای رسیدن به این بازه‌ی زمانی برای خورشید و تمام ستاره‌ها براساس جرم نسبی، به محاسبه‌ی انرژی منتشر‌شده نیاز داشتند که قبل از محاسبه‌ی گداخت هسته‌ای براساس جرم خورشیدی کاری دشوار بود. تستا می‌افزاید:
پژوهش‌های مربوط به مرگ خورشید نسبتا جدید هستند؛ زیرا بخش جدانشدنی درک ما از سازوکار یک ستاره از درک واکنش‌ها و گداخت هسته‌ای آن سرچشمه می‌گیرد. قبل از دهه‌ی ۱۹۳۰، یکی از ایده‌های اصلی سازوکار ستاره‌ها این بود که انرژی آن‌ها از انرژی گرانشی سرچشمه می‌گیرد.
�
دانشمندان و اخترفیزیک‌دانان با رسیدن به درک بهتری از گداخت توانستند به مدل‌های کامل‌تری برسند. تستا بیان می‌کند:
ستاره‌شناسان و اخترفیزیک‌دانان با قرار‌دادن تعداد زیادی از اطلاعات مختلف ستاره‌ها کنار‌هم توانستند به مدلی برای تکامل ستاره‌ها برسند. بدین‌ترتیب، به حدس دقیق‌تری درباره‌ی طول عمر خورشیدی رسیدیم.
در‌حال‌حاضر، خورشید ۴/۶ تا ۴/۷ میلیارد سال عمر دارد که تقریبا مشابه عمر قدیمی‌ترین شهاب‌سنگ‌های ستاره‌ای است که از سحابی خورشیدی یکسانی پدید آمدند. سحابی خورشیدی دیسک چرخان گاز و غباری است که باعث شکل‌گیری خورشید و دیگر اجرام سیاره‌ای منظومه‌ی شمسی شد. دانشمندان به‌لطف ابزار امروزی، به درک بهتری از نور خورشید و در‌نهایت پایان عمر آن رسیده‌اند.