Hva er gigantiske stjerner?

Gigantiske stjerner er enorme stjerner med en mye større radius og lysstyrke til en hovedsekvensstjerne med en lignende overflatetemperatur. Hovedsekvensstjerner har en blandet kjerne, sammensatt av hydrogen og helium. Gigantiske stjerner har en kjerne laget av helium eller enda tyngre elementer som karbon. Dette er fordi gigantiske stjerner har begynt å uttømme betydelige deler av hydrogenbrenselet.

Den gigantiske fasen er uunngåelig for noen stjerne med mer enn 0,4 solmasser. Stjerner med mellom 0,4 og 0,5 solmasser akkumulerer helium i kjernen når de eldes, og til slutt bygger en ren heliumkjerne opp, men de mangler trykk og temperatur for å smelte sammen helium. Hydrogenet på periferien til kjernen danner et skall av rask fusjonsaktivitet, fordi kjernenes enorme tyngdekraft komprimerer hydrogen på den. Stjernens størrelse utvides og den blir mye mer diffus. Når solen blir en rød gigant på fem milliarder år, vil overflaten nå til der jordens bane er i dag.

stjerner med mer enn 0,5 solmasser kan smelte sammen heliumkjerner til oksygen og karbon gjennom trippel alfa -prosessen. Selv om kjernen må nå en temperatur på 10 ^{8 k før tenning, gir den en energi, noe som øker størrelsen på kjernen, og reduserer trykket i hydrogenbyggende skallet. Dette bremser fusjonsreaksjonene og reduserer stjernenes størrelse og temperatur. Så en mer massiv stjerne ender opp med mindre lysende enn en mindre massiv. Slike stjerner er en del av den såkalte horisontale grenen, fordi de på en graf av lysstyrke mot spektraltype utgjør en horisontal linje.}

Hvis mindre enn 8 solmasser, men større enn 0,5, vil stjernen bygge opp karbon i kjernen og begynne å smelte sammen helium på et skall utenfor kjernen. Det blir en "asymptotisk gigantgren" eller AGB -stjerne når heliumfusjonen akselererer ogBallonger sin vertsstjerne. Disse kan skape supergiantiske og hypergiantiske stjerner.

For stjerner større enn 8 solmasser smelter kjerner helt opp til jern. Når en slik stjerne bygger opp en kjerne av jern som er større enn 1,44 solmasser, begynner kjernekollaps. De gjensidig frastøtende elektronskallene rundt jernkjernene klarer ikke å avvise hverandre under det store trykket og temperaturen, og begynner å smelte sammen til en annen tilstand av materie som kalles nøytronium, som består av nøytroner fastkjørt tett sammen i en gigantisk atomkjerne på størrelse med en by.

Når fusjonsreaksjonene i kjernen opphører, klarer ikke stjernen å produsere tilstrekkelig energi til å motvirke sin egen tyngdekraft, og den kollapser. Når lyselementene faller innover, spretter de av den nesten komprimerbare nøytroniumkjernen. Bounceback er tilstrekkelig til å sende stjernens mantel som eksploderer utover ut i verdensrommet på tusenvis av kilometer i timen. Denne hendelsen kalles en supernova, og det er slik elementer som er tyngre enn jern skapes.

Resten er det som kalles en stjernerester, eller en nøytronstjerne. En teskje av saken veier to millioner tonn.