태양과 유사한 별의 수명이 끝날 때 일어나는 일을 이해하려면 처음에 별이 어떻게 형성되고 어떻게 빛나는 지 이해하는 것이 도움이됩니다. 태양은 평균 크기의 별이며 Eta Carinae와 같은 거인과 달리 초신성으로 나가지 않고 블랙홀을 남깁니다. 대신, 태양은 백색 왜성이되고 단순히 사라질 것입니다.
별의 형성과 주 계열
별은 은하 간 먼지에서 태어납니다. 먼지와 수소, 헬륨 가스로 가득 찬 구름이 서서히 중앙 코어를 중심으로 회전하기 시작하면 코어가 증가하는 압력은 수소 가스가 핵 반응에서 융합 될만큼 충분히 뜨거워 질 때까지 가열합니다. 핵융합 반응에 의해 생성 된 에너지는 더 이상의 붕괴를 막고 핵은 주 계열성이됩니다. 거대한 별들은 수소 연료를 빠르게 사용하고 3 백만년 만에 소실 될 수 있습니다. 그러나 태양과 유사한 별의 주 계열은 약 100 억년이다.
레드 자이언트 단계
태양 크기의 별이 핵의 수소를 모두 사용하면 융합이 멈추고 헬륨 융합이 시작될만큼 온도가 높지 않습니다. 외부 복사 압력이 없기 때문에 코어가 수축 할 수 있습니다. 핵이 수축하고 중력 인력이 약해지기 때문에 외층이 식고 붉게 변하고 팽창하기 시작하고 별이 적색 거성으로 변합니다. 적색 거성은 일반적으로 주 계열성 직경의 10 ~ 100 배까지 자랍니다. 태양이 10 억년에서 20 억년 동안 지속될 적색 거성 단계에 접어 들면 지구를 삼킬만큼 충분히 커질 수 있습니다.
두 번째 적색 거인 단계
적색 거성의 핵심이 수축함에 따라 전자는 매우 밀접하게 밀집되어 양자 역학 원리가 중요해집니다. Pauli Exclusion Principle은 두 개의 전자가 동일한 상태를 차지할 수 없으며 반발력이 열압보다 강해지고 온도와 무관하게된다고 규정합니다. 이 상태의 물질은 퇴화되어 폭발 반응을 일으킨다 고합니다. 코어의 헬륨은 탄소로 융합되기 시작하고 코어를 둘러싼 층의 수소도 헬륨으로 융합되기 시작합니다. 이러한 반응은 더 많은 외부 압력을 생성하여 별이 더 많이 팽창하도록합니다. 이것은 두 번째 적색 거성 단계이며 약 백만 년 동안 지속됩니다.
백색 왜성 단계
적색 거성의 핵심은 결국 양자 역학적 원리로 인해 더 이상 붕괴 할 수없는 지점에 도달하고 청백색 빛으로 타 오르기 시작하여 백색 왜성이됩니다. 이때 질량은 원래 별의 질량과 비슷하지만 지름은 지구 크기 정도이므로 밀도가 매우 높습니다. 결국 냉각되고 검은 왜성으로 변하고 어두워집니다. 여전히 백색 왜성이지만 별의 바깥층을 형성하는 가스는 냉각되어 행성상 성운으로 알려진 형성으로 핵에서 떨어져 나갑니다. 잘 알려진 예로는 반지와 고양이 눈 성운이 있습니다.