Normalmente definimos algo como una estrella si está emitiendo grandes cantidades de energía debido a las reacciones de fusión nuclear que ocurren en su núcleo.
Por fusión nuclear, nos referimos a una reacción exotérmica en la que los átomos se combinan para formar átomos más pesados. En nuestro sol, el hidrógeno se combina con hidrógeno para formar deuterio y luego otro hidrógeno para formar Helio-3. Dos átomos de Helio-3 se combinan para formar Helio-4. Esta reacción emite rayos gamma muy enérgicos que excitan la materia a medida que avanzan hacia la superficie del sol. Nuestro sol es relativamente pequeño. Las estrellas más grandes pueden continuar la reacción de fusión, creando átomos cada vez más pesados: carbono, neón, oxígeno, silicio, hierro, etc.
Entonces, esta es la base de nuestra definición. ¿Qué tan grande debe ser un objeto hecho principalmente de hidrógeno para iniciar la reacción de fusión en su centro? ¿Qué condiciones son necesarias?
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Necesitamos que esté lo suficientemente caliente como para superar la repulsión eléctrica entre los protones de cada átomo. Y necesitamos suficiente presión para comprimir los átomos para que estén dentro de 1E-15 metros el uno del otro. La fuerza que puede proporcionar ambas condiciones es la gravedad.
Se necesitan aproximadamente 1.4E29 kg de hidrógeno para que la gravedad genere la fuerza suficiente para crear presiones y temperaturas lo suficientemente altas como para que comience la reacción de fusión.
Júpiter tiene una masa de 1.89E27 kg. Entonces, si dividimos 1.4E29 por 1.89E27, descubrimos que Júpiter tendría que ser 74 veces más masivo para que se convirtiera en una estrella.
Ese es el mínimo absoluto, por lo que no sería una estrella mucho tiempo si nos detuviéramos allí. Es por eso que generalmente vemos el número en algún lugar entre 75 y 100 veces más para garantizar que tenga una larga vida como una estrella.
