Raksasa merah dan katai putih keduanya merupakan tahap dalam siklus hidup bintang yang berukuran mulai dari setengah ukuran matahari Bumi hingga 10 kali lebih besar. Raksasa merah dan katai putih terjadi pada akhir kehidupan bintang, dan mereka relatif jinak dibandingkan dengan apa yang dilakukan beberapa bintang yang lebih besar ketika mereka mati.
Tahapan Sebelumnya
Sebelum sebuah bintang bisa menjadi raksasa merah atau katai putih, ia harus membakar sebagian besar hidrogen yang ada di intinya. Hidrogen digunakan selama fusi nuklir, yang merupakan proses menciptakan atom helium dari empat atom hidrogen. Semakin besar sebuah bintang, semakin cepat ia terbakar melalui suplai hidrogennya; matahari diperkirakan akan bertahan sekitar 10 miliar tahun (dengan 5 miliar tahun telah berlalu) dengan hidrogennya.
Raksasa Merah
Raksasa merah terjadi ketika sebuah bintang telah membakar pasokan hidrogennya dan sekarang menggabungkan helium di intinya untuk menghasilkan atom yang lebih besar, seperti karbon dan oksigen. Saat bintang menggabungkan helium, kulit terluar mengembang dan mendingin (sementara, secara bersamaan, inti dalam semakin kecil dan padat); ekspansi inilah yang memberi nama raksasa merah itu sebagai bintang yang ukurannya sangat besar, sementara bahan pendinginnya mengeluarkan rona merah yang khas. Akhirnya bahan luar ini akan lolos dari
Kurcaci Putih
Fase katai putih terjadi setelah kulit terluar merah menghilang, hanya menyisakan sedikit sisa bintang sebelumnya. Selain itu, bintang akhirnya kehabisan helium untuk melebur; namun, massa bintang sebelumnya tidak menghasilkan gravitasi yang cukup untuk melanjutkan penggabungan karbon dan oksigen menjadi unsur-unsur yang lebih berat, sehingga inti katai putih tidak aktif. Namun, katai putih masih sangat panas, oleh karena itu ia mengeluarkan warna putih cerah.
Bintang lainnya
Bintang yang lebih besar dari 10 massa matahari melewati fase raksasa merah; namun, mereka memiliki gravitasi yang cukup untuk terus menggabungkan oksigen dan karbon menjadi elemen yang lebih besar, dan dengan demikian mereka melewatkan fase evolusi bintang katai putih. Begitu sebuah bintang mulai memproduksi besi di intinya, supernova kemungkinan akan terjadi, yang secara efektif merupakan ledakan antarbintang di mana inti mengeluarkan materialnya dalam gelombang. Sisa-sisa supernova dapat membentuk lubang hitam, yang merupakan titik yang sangat rapat secara gravitasi sehingga tidak ada yang bisa menghindarinya.