Les géantes rouges et les naines blanches sont toutes deux des étapes du cycle de vie d'étoiles dont la taille varie entre la moitié de la taille du soleil de la Terre et 10 fois sa taille. Les géantes rouges et les naines blanches apparaissent à la fin de la vie de l'étoile, et elles sont relativement apprivoisées par rapport à ce que font certaines étoiles plus grandes lorsqu'elles meurent.
Étapes précédentes
Avant qu'une étoile puisse devenir une géante rouge ou une naine blanche, elle doit brûler la majorité de l'hydrogène qui se trouve dans son noyau. L'hydrogène est utilisé lors de la fusion nucléaire, qui est le processus de création d'un atome d'hélium à partir de quatre atomes d'hydrogène. Plus une étoile est grande, plus elle brûle rapidement grâce à son alimentation en hydrogène; le soleil devrait durer environ 10 milliards d'années (avec 5 milliards d'années déjà passées) sur son hydrogène.
Géant rouge
Une géante rouge se produit lorsqu'une étoile a épuisé son approvisionnement en hydrogène et combine maintenant l'hélium dans son noyau pour produire des atomes plus gros, tels que le carbone et l'oxygène. Au fur et à mesure que l'étoile fusionne l'hélium, la coque externe se dilate et se refroidit considérablement (alors que, simultanément, le noyau interne devient plus petit et plus dense); cette expansion est ce qui donne son nom à la géante rouge car l'étoile augmente considérablement en taille, tandis que le matériau de refroidissement dégage une teinte rouge distinctive. Finalement, ce matériau extérieur échappera à la
attraction gravitationnelle de l'étoile et se dissiper dans une nébuleuse, où le matériau sera éventuellement utilisé pour former de nouvelles étoiles.Nain blanc
La phase de naine blanche se produit après que la coquille externe rouge se soit dissipée, ne laissant derrière elle qu'un petit vestige de l'ancienne étoile. De plus, l'étoile finit par manquer d'hélium pour fusionner; cependant, la masse de l'ancienne étoile ne produit pas assez de gravité pour continuer à fusionner le carbone et l'oxygène en éléments plus lourds, donc le noyau d'une naine blanche est inerte. Cependant, la naine blanche est encore extrêmement chaude, c'est pourquoi elle dégage une couleur blanche brillante.
Autres étoiles
Les étoiles de plus de 10 masses solaires passent par la phase de géante rouge; cependant, ils ont suffisamment de gravité pour continuer à fusionner l'oxygène et le carbone en éléments plus gros, et ainsi ils sautent la phase de naine blanche de l'évolution stellaire. Une fois qu'une étoile commence à produire du fer dans son noyau, une supernova est susceptible de se produire, qui est en fait une explosion interstellaire dans laquelle le noyau éjecte sa matière par vagues. Les restes d'une supernova peuvent former un trou noir, qui est un point si gravitationnellement dense que rien ne peut y échapper.