引力收縮的時標。亥姆霍茲於1854年提出引力收縮是恒星的能源。他假設太陽和其他恒星在自引力的作用下不斷收縮而釋放能量。對於品質和半徑分別為MR的星體,其引力勢能Ω=-ηGM2/R,式中G為引力常數數,η為與質量分佈有關的因子,量級為1。根據維裡定理,對於一個處於準穩定平衡狀態的無轉動星體,在引力收縮時,R變小,引力勢能也相應變小,一部分引力勢能將轉變為星體內能U:

式中 r為大於1的多方物態方程(見 多層球)的冪指數;另一部分將轉變為輻射能:

對於穩定星體 ,故Δ E>0。星體的光度為:

  如果原始星體物質處在無限彌漫狀態,則它收縮到半徑為R的球體的時間約為:

這就是亥姆霍茲-開爾芬時間。對於太陽來說, r=5/3, t≈5× 10 7年。