Hvad brænder kulstof?
Kulstofforbrændingsprocessen er en nuklear reaktion, der sker i kernen af massive stjerner under betingelser med enorm temperatur og tryk. Carbon Burning indleder kun nær slutningen af en stjerneliv. For at en stjerne til sidst kan opbygge nok pres i sin kerne til at indlede kulstofforbrænding, skal den indeholde mindst fire solmasser ved dens fødsel. Kulstofforbrændingen begynder først, efter at store dele af stjernens brint og helium er blevet brændt.
Det mest rigelige element i universet er brint. Så de fleste stjerner begynder deres levetid, der for det meste udgør brint. Når nuklear fusion antændes i kernen af en ung stjerne, begynder brintet langsomt at brænde væk, dets atomkerner smeltes sammen i helium gennem P-P-kæden-i stjerner solens masse eller mindre-eller CNO-cyklus-i flere massive stjerner. Dette er den nukleare reaktion, der genererer solens varme og lys, som vi ser, når vi træder ud hver dag.
Afhængig af størrelsen på stjernen brænder den sit nukleare brændstof i en anden hastighed. Flere massive stjerner har tættere og varmere centre og brænder deres brændstof hurtigere. Nogle af de største stjerner udtømmer det meste af deres brintbrændstof inden for kun få millioner millioner år, mens solen er planlagt til at fortsætte med at smelte brint i 4,5 milliarder år, og de letteste stjerner vil smelte sammen brint i en billion år. Når helium "Ash" bygger sig op, når den til sidst den kritiske tæthed for at forårsage heliumtænding. Biprodukterne af heliumforbrænding er kulstof og ilt.
Da kulstof og ilt opbygges i kernen af stjernen over millioner af år med heliumforbrænding, udtømmes til sidst en stor procentdel af heliumet, og stjernens kerne afkøles og ikke er i stand til at generere mere atomkraft. Denne afkøling får kernen til at samle sig, hvilket yderligere øger densiteten og trykket. I stjerner over omkring fire solmasser, tDen nødvendige temperatur og densitet nås til kulstofforbrænding. Dette opvarmer kernen i stjernen, og den udvides til at blive en rød supergiant.
Carbon Burning er en af hovedårsagerne til, at der findes elementer, der er tungere end kulstof i universet. Hovedreaktionen består af flere komponenter. I det ene sikrer to kulstofkerner for at danne et neonatom og et heliumatom. Til sidst nedbrydes disse i natrium og brint, derefter magnesium og en fri neutron. På grund af alle nukleare processer, der løbende samtidig i stjernens kerne, produceres store mængder neon, ilt og magnesium. Hele kulstofforbrændingsprocessen tager kun ca. 1000 år.
Hvis stjernen har mellem fire og otte solmasser af materiale, vil den udvise sit ydre lag, når kulstofbrænderen Peters ud, skaber en planetarisk tåge og efterlader en hvid dværgkerne. Hvis det har mere end otte solmasser, vil det til sidst indlede neonforbrænding, den næste fase i udviklingen af Massive St.Ars.