Pentru a înțelege ce se întâmplă la sfârșitul vieții unei stele asemănătoare soarelui, ajută să înțelegem cum se formează stelele în primul rând și cum strălucesc. Soarele este o stea de dimensiuni medii și, spre deosebire de un gigant precum Eta Carinae, nu va ieși ca supernova și nu va lăsa o gaură neagră în urma sa. În schimb, soarele va deveni un pitic alb și pur și simplu va dispărea.
Formarea stelelor și secvența principală
Stelele se nasc din praful intergalactic. Pe măsură ce un nor plin de praf, hidrogen și gaz de heliu începe încet să se rotească în jurul unui miez central, miezul atrage mai mult materie, iar presiunea crescândă o încălzește până devine suficient de fierbinte pentru ca hidrogenul gazos să se contopească într-o reacție nucleară. Energia generată de reacțiile de fuziune previne prăbușirea în continuare, iar miezul devine o stea de secvență principală. Stelele masive își folosesc rapid combustibilul cu hidrogen și se pot arde în doar 3 milioane de ani. Cu toate acestea, secvența principală a unei stele asemănătoare soarelui este de aproximativ 10 miliarde de ani.
Faza uriașului roșu
Când o stea de dimensiunea soarelui folosește hidrogenul din miezul său, fuziunea se oprește și temperatura nu este suficient de ridicată pentru a începe fuziunea cu heliu. Lipsa presiunii radiației exterioare permite miezului să se contracte. Deoarece nucleul se contractă și atracția gravitațională slăbește, stratul exterior se răcește, devine roșu și începe să se extindă, iar steaua se transformă într-un gigant roșu. Giganții roșii cresc de obicei de la 10 la 100 de ori diametrul stelei secvenței principale. Când soarele intră în faza sa gigantică roșie, care va dura de la 1 la 2 miliarde de ani, ar putea crește suficient de mare pentru a înghiți Pământul.
A doua fază de uriaș roșu
Pe măsură ce nucleul unui gigant roșu se contractă, electronii sunt împachetați atât de strâns încât principiile mecanice cuantice devin importante. Principiul de excludere Pauli dictează faptul că nici doi electroni nu pot ocupa aceeași stare, iar forțele de respingere devin mai puternice decât presiunea termică și independente de temperatură. Se spune că materia în această stare este degenerată și permite reacții explozive. Heliul din miez începe să se contopească în carbon, în timp ce hidrogenul din stratul care înconjoară miezul începe să se topească și în heliu. Aceste reacții produc mai multă presiune exterioară, determinând steaua să se extindă și mai mult. Aceasta este a doua fază gigantică roșie și durează aproximativ un milion de ani.
Faza Piticului Alb
Miezul unui uriaș roșu ajunge în cele din urmă la un punct în care, datorită principiilor mecanice cuantice, nu se mai poate prăbuși și începe să ardă cu o lumină albă albăstruie, devenind o pitică albă. În acest moment, masa sa este similară cu cea a stelei originale, dar diametrul său este aproximativ de dimensiunea Pământului, deci este super-dens. În cele din urmă se răcește, se transformă într-un pitic negru și se întunecă. În timp ce este încă o pitică albă, gazele care formează stratul exterior al stelei se răcesc și se îndepărtează de miez într-o formațiune cunoscută sub numele de nebuloasă planetară. Exemple binecunoscute includ Nebuloasele Inel și Ochi de Pisică.