Om te begrijpen wat er gebeurt aan het einde van het leven van een ster die lijkt op de zon, helpt het om te begrijpen hoe sterren zich in de eerste plaats vormen en hoe ze schijnen. De zon is een ster van gemiddelde grootte en zal, in tegenstelling tot een reus als Eta Carinae, niet uitgaan als een supernova en een zwart gat in zijn kielzog achterlaten. In plaats daarvan zal de zon een witte dwerg worden en gewoon vervagen.
Stervorming en hoofdreeks
Sterren worden geboren uit intergalactisch stof. Terwijl een wolk gevuld met stof en waterstof en heliumgas langzaam rond een centrale kern begint te draaien, trekt de kern meer aan materie, en de toenemende druk verwarmt het totdat het heet genoeg wordt om het waterstofgas te laten samensmelten in een kernreactie. De energie die door de fusiereacties wordt gegenereerd, voorkomt verdere ineenstorting en de kern wordt een hoofdreeksster. Massieve sterren gebruiken hun waterstofbrandstof snel en kunnen in slechts 3 miljoen jaar opbranden. De hoofdreeks van een ster die lijkt op de zon is echter ongeveer 10 miljard jaar.
De rode reuzenfase
Wanneer een ster ter grootte van de zon de waterstof in zijn kern opgebruikt, stopt de fusie en is de temperatuur niet hoog genoeg om de heliumfusie te laten beginnen. Door het ontbreken van uitwendige stralingsdruk kan de kern samentrekken. Omdat de kern samentrekt en de zwaartekracht afneemt, koelt de buitenste laag af, wordt rood en begint uit te zetten, en de ster verandert in een rode reus. Rode reuzen groeien doorgaans tot 10 tot 100 keer de diameter van de hoofdreeksster. Wanneer de zon zijn rode reuzenfase binnengaat, die 1 tot 2 miljard jaar zal duren, kan hij groot genoeg worden om de aarde te verzwelgen.
De tweede fase van de rode reus
Terwijl de kern van een rode reus samentrekt, zijn elektronen zo dicht op elkaar gepakt dat kwantummechanische principes belangrijk worden. Het Pauli-uitsluitingsprincipe schrijft voor dat geen twee elektronen dezelfde toestand kunnen innemen, en dat de afstotingskrachten sterker worden dan de thermische druk en onafhankelijk van de temperatuur. Van materie in deze toestand wordt gezegd dat ze gedegenereerd is en dat explosieve reacties kunnen plaatsvinden. Helium in de kern begint te fuseren tot koolstof, terwijl de waterstof in de laag rond de kern ook begint te fuseren tot helium. Deze reacties produceren meer externe druk, waardoor de ster nog meer uitzet. Dit is de tweede fase van de rode reus en duurt ongeveer een miljoen jaar.
De witte dwergfase
De kern van een rode reus bereikt uiteindelijk een punt waarop hij, vanwege kwantummechanische principes, niet langer kan instorten, en hij begint te branden met een blauwachtig wit licht en wordt een witte dwerg. Tegen die tijd is zijn massa vergelijkbaar met die van de oorspronkelijke ster, maar zijn diameter is ongeveer zo groot als de aarde, dus hij is superdicht. Het koelt uiteindelijk af, verandert in een zwarte dwerg en wordt donker. Hoewel het nog steeds een witte dwerg is, koelen de gassen die de buitenste laag van de ster vormen af en drijven weg van de kern in een formatie die bekend staat als een planetaire nevel. Bekende voorbeelden zijn de Ring- en Kattenoognevels.