Quando l’idrogeno combustibile al centro di una stella si esaurisce, le reazioni nucleari iniziano a spostarsi verso l’esterno nella sua atmosfera e a bruciare l’idrogeno che è in un guscio che circonda il nucleo. Come risultato, l’esterno della stella inizia ad espandersi e a raffreddarsi, diventando molto più rosso. Con il tempo, la stella si trasformerà in una gigante rossa e crescerà fino a più di 400 volte la sua dimensione originale.
Quando si espandono, le giganti rosse inghiottono alcuni dei loro pianeti vicini. Nel caso del Sole, questo significherà la fine infuocata di tutti i pianeti interni del nostro sistema solare, che potrebbe includere anche la Terra; ma non preoccupatevi, questo non accadrà per altri 5.000.000.000 di anni.
Mentre l’atmosfera della stella cresce, il suo nucleo si restringe a causa della gravità. Le temperature e le pressioni al centro aumentano fino a quando non ci sono le condizioni giuste per far ripartire la fusione nucleare, ma questa volta usando l’elio come combustibile, piuttosto che l’idrogeno.
Con la stella alimentata dall’elio, i suoi strati esterni tornano alla normalità per un po’ e la stella comincia a restringersi, a diventare più calda e a diventare un po’ più blu. Tuttavia, questa fase dura solo per un milione di anni circa, perché l’elio si esaurisce rapidamente. Quando succede, il nucleo si restringe di nuovo e questa volta l’elio inizia a bruciare in un guscio intorno al nucleo e l’idrogeno può iniziare a bruciare in un guscio intorno a questo! Gli strati esterni della stella iniziano a crescere, a raffreddarsi e a diventare di nuovo rossi mentre entra nella sua seconda fase di gigante rossa.
Quello che succede dopo dipende dalla massa della stella. Le piccole stelle simili al sole entrano in una fase di nebulosa planetaria, mentre le stelle più grandi di circa 8 volte la massa del Sole probabilmente finiranno i loro giorni come supernova.