Wat zijn gigantische sterren?
Reuzensterren zijn enorme sterren met een veel grotere straal en helderheid van een hoofdreeksster met een vergelijkbare oppervlaktetemperatuur. Hoofdreekssterren hebben een gemengde kern, bestaande uit waterstof en helium. Reuzensterren hebben een kern gemaakt van helium of zelfs zwaardere elementen zoals koolstof. Dit komt omdat gigantische sterren aanzienlijke hoeveelheden van hun waterstofbrandstof zijn gaan opgebruiken.
De gigantische fase is onvermijdelijk voor elke ster met meer dan 0,4 zonnemassa's. Sterren met een massa tussen 0,4 en 0,5 zonne-energie hopen helium op in hun kern naarmate ze ouder worden, en uiteindelijk bouwt zich een zuivere heliumkern op, maar ze missen de druk en temperatuur om helium samen te smelten. De waterstof aan de omtrek van de kern vormt een schil van snelle fusieactiviteit, omdat de massieve zwaartekracht van de kern waterstof erop comprimeert. De grootte van de ster wordt groter en wordt veel diffuser. Wanneer de zon binnen vijf miljard jaar een rode reus wordt, zal het oppervlak reiken tot waar de baan van de aarde vandaag is.
Sterren met meer dan 0,5 zonne-massa's kunnen heliumkernen via het drievoudige alfa-proces versmelten tot zuurstof en koolstof. Hoewel de kern vóór de ontsteking een temperatuur van 108 K moet bereiken, produceert het, wanneer het gebeurt, een overvloed aan energie, waardoor de kern groter wordt en de druk in de waterstofopbouw lager wordt. Dit vertraagt de fusiereacties en vermindert contra-intuïtief de grootte en temperatuur van de ster. Een zwaardere ster wordt dus minder lichtgevend dan een minder massieve. Zulke sterren maken deel uit van de zogenaamde horizontale tak, omdat ze op een grafiek van helderheid tegen het spectrale type een horizontale lijn vormen.
Als minder dan 8 zonnemassa's, maar groter dan 0,5, zal de ster koolstof opbouwen in zijn kern en beginnen met helium te smelten op een schaal buiten de kern. Het wordt een "asymptotische gigantische tak" of AGB-ster als de heliumfusie versnelt en de gastheerster ballonnen. Deze kunnen superreus en hyperreus sterren maken.
Voor sterren groter dan 8 zonnemassa's versmelten kernen helemaal tot ijzer. Wanneer een dergelijke ster een ijzerkern opbouwt die groter is dan 1,44 zonnepanelen, begint het instorten van de kern. De wederzijds afstotende elektronenschillen rond de ijzeren kernen stoten elkaar niet af onder de grote druk en temperatuur en beginnen te fuseren in een andere staat van materie genaamd neutronium, bestaande uit neutronen die dicht op elkaar zijn ingeklemd in een gigantische atoomkern zo groot als een stad .
Als de fusiereacties in de kern ophouden, produceert de ster onvoldoende energie om zijn eigen zwaartekracht tegen te gaan en stort hij in. Terwijl de lichtelementen naar binnen vallen, stuiteren ze van de bijna niet-samendrukbare neutroniumkern. De terugslag is voldoende om de mantel van de ster met duizenden kilometers per uur de ruimte in te laten exploderen. Deze gebeurtenis wordt een supernova genoemd en het is hoe elementen zwaarder dan ijzer worden gemaakt.
De rest is wat een sterresten of een neutronenster wordt genoemd. Een theelepel weegt twee miljoen ton.