Punahiiglaste ja valgete kääbustähtede omadused

Punased hiiglased ja valged kääbused on mõlemad staaride elutsükli etapid, mis asuvad kuskil poolest Päikese suurusest kuni kümme korda suuremad. Nii punased hiiglased kui valged kääbused esinevad tähe elu lõpus ja nad on suhteliselt taltsad võrreldes sellega, mida mõned suuremad tähed surres teevad.

Enne kui tähest saab punane hiiglane või valge kääbus, peab ta põlema läbi suurema osa tuumas olevast vesinikust. Vesinik kulub tuumasünteesi käigus, mis on neljast vesinikuaatomist heeliumi aatomi loomine. Mida suurem on täht, seda kiiremini põleb see läbi vesinikuvaru; eeldatakse, et päike kestab vesinikul umbes 10 miljardit aastat (5 miljardit aastat on juba möödas).

Punane hiiglane tekib siis, kui täht on vesinikuvaru läbi põlenud ja ühendab nüüd oma südamikus heeliumi suuremate aatomite, näiteks süsiniku ja hapniku tootmiseks. Kui täht sulatab heeliumi, siis väliskest paisub ja jahtub oluliselt (samal ajal muutub sisemine südamik väiksemaks ja tihedamaks); see laienemine on see, mis annab punasele hiiglasele nime, kuna tähe suurus suureneb oluliselt, samas kui jahutusmaterjal annab erilise punase tooni. Lõpuks pääseb see väline materjal

Valge kääbuse faas toimub pärast punase väliskesta hajumist, jättes endise tähe järele ainult väikese jäänuse. Lisaks saab täht lõpuks sulandumiseks heeliumi otsa; endise tähe mass ei tekita siiski piisavalt gravitatsiooni, et jätkata süsiniku ja hapniku sulandamist raskemateks elementideks, seega on valge kääbuse südamik inertne. Kuid valge kääbus on endiselt äärmiselt kuum, seetõttu annab ta erkvalge värvi.

Tähed, mis on suuremad kui 10 päikesemassi, läbivad punase hiiglanefaasi; kuid neil on piisavalt raskust, et jätkata hapniku ja süsiniku liitmist suuremateks elementideks ja seega jätavad nad tähtede evolutsiooni valge kääbuse faasi vahele. Kui täht hakkab oma südamikus rauda tootma, tekib tõenäoliselt supernoova, mis on tegelikult tähtedevaheline plahvatus, mille käigus südamik paiskab oma materjali lainetena. Supernoova jäänused võivad moodustada musta augu, mis on nii gravitatsiooniliselt tihe punkt, et sellest ei pääse miski.