Щоб зрозуміти, що відбувається в кінці життя зірки, подібної до сонця, це допомагає зрозуміти, як взагалі утворюються зірки і як вони сяють. Сонце є середньою зіркою і, на відміну від такого гіганта, як Ета Каріне, не вийде надновою і залишить чорну діру за собою. Натомість сонце стане білим карликом і просто згасне.
Формування зірок та основна послідовність
Зірки народжуються з міжгалактичного пилу. Коли хмара, наповнена пилом, воднем і газом гелію, починає повільно обертатися навколо центрального ядра, ядро приваблює все більше речовина, і зростаючий тиск нагріває її до тих пір, поки вона не стане досить гарячою, щоб газ водню плавився в ядерній реакції. Енергія, що утворюється внаслідок реакцій синтезу, запобігає подальшому руйнуванню, і серцевина стає основною зіркою послідовності. Величезні зірки швидко використовують своє водневе паливо і можуть згоріти всього за 3 мільйони років. Однак основна послідовність зірки, подібної до Сонця, становить близько 10 мільярдів років.
Червона гігантська фаза
Коли сонячна зірка використовує водень у своєму ядрі, синтез припиняється, і температура недостатньо висока, щоб розпочався синтез гелію. Відсутність зовнішнього тиску випромінювання дозволяє серцевині стискатися. Оскільки ядро стискається і гравітаційне тяжіння слабшає, зовнішній шар охолоджується, стає червоним і починає розширюватися, а зірка перетворюється на червоного гіганта. Червоні гіганти, як правило, виростають в 10-100 разів більше діаметра головної зірки. Коли Сонце вступає у фазу червоного гіганта, яка триватиме від 1 до 2 мільярдів років, воно може вирости настільки великим, що охопить Землю.
Друга фаза червоного гіганта
Оскільки серцевина червоного гіганта стискається, електрони упаковані настільки тісно, що квантово-механічні принципи стають важливими. Принцип виключення Паулі диктує, що жоден два електрони не можуть займати однаковий стан, а сили відштовхування стають сильнішими за тепловий тиск і не залежать від температури. Матерія в цьому стані, як кажуть, вироджена, і вона дозволяє протікати вибуховим реакціям. Гелій в ядрі починає плавитися у вуглець, тоді як водень у шарі, що оточує ядро, також починає плавитися в гелій. Ці реакції виробляють більше зовнішнього тиску, змушуючи зірку ще більше розширюватися. Це друга фаза червоного гіганта, і вона триває близько мільйона років.
Фаза білого карлика
Ядро червоного гіганта врешті-решт досягає точки, в якій завдяки квантово-механічним принципам воно вже не може руйнуватися, і воно починає горіти синюватим білим світлом, стаючи білим карликом. На цей час його маса схожа на масу вихідної зірки, але діаметр її приблизно дорівнює розміру Землі, тому вона надзвичайно щільна. З часом він охолоджується, перетворюється на чорного карлика і темніє. Хоча це ще білий карлик, гази, що утворюють зовнішній шар зірки, охолоджуються і віддаляються від ядра в утворенні, відомому як планетарна туманність. До відомих прикладів належать туманності Кільце і Котяче око.