Estrelas como o Sol eventualmente se tornam gigantes vermelhas como resultado dos seguintes processos:
1. Fusão de Hidrogênio Central:Estrelas como o Sol fundem hidrogênio em hélio em seus núcleos por meio de reações nucleares. À medida que a estrela queima seu suprimento de combustível de hidrogênio, o núcleo se torna mais quente e mais denso. Isso faz com que as reações de fusão se acelerem, levando a um aumento na luminosidade e na temperatura da superfície da estrela.
2. Expansão e Resfriamento:À medida que o núcleo se contrai, ele aquece e faz com que as camadas externas da estrela se expandam e esfriem. A área da superfície da estrela aumenta significativamente, fazendo com que pareça mais vermelha e maior. A estrela se move em direção à fase gigante vermelha de sua evolução no diagrama Hertzsprung-Russell (H-R), que representa a luminosidade de uma estrela em relação à temperatura de sua superfície.
3. Fusão do Hélio no Núcleo:Uma vez esgotado o hidrogênio no núcleo, a estrela não consegue mais sustentar suas reações de fusão. O núcleo se contrai ainda mais sob a força da gravidade, levando a um aumento na temperatura e na densidade. Isso inicia a fusão do hélio no núcleo, marcando o início da fase de gigante vermelha.
4. Fusão de hidrogênio na camada:Enquanto a fusão do hélio ocorre no núcleo, a fusão do hidrogênio continua em uma camada que envolve o núcleo. A energia gerada pela fusão do núcleo de hélio e do hidrogênio faz com que a estrela se torne ainda maior e mais luminosa, intensificando ainda mais sua cor vermelha.
5. Fase do Ramo Gigante Assintótico (AGB):Como uma gigante vermelha, a estrela ascende ao Ramo Gigante Assintótico (AGB) no diagrama HR. Durante esta fase, a luminosidade e a temperatura da estrela continuam a aumentar enquanto ela sofre uma perda significativa de massa. A perda de massa ocorre através de ventos e pulsações estelares, liberando gás e poeira no espaço circundante, que podem eventualmente formar nebulosas planetárias.
6. Colapso do núcleo:Eventualmente, o núcleo da gigante vermelha torna-se denso o suficiente para entrar em colapso sob a sua própria gravidade. O colapso desencadeia uma explosão de supernova ou, no caso de estrelas de menor massa como o Sol, um evento estelar menos poderoso denominado nebulosa planetária. O rescaldo destes eventos deixa para trás um remanescente estelar compacto, como uma anã branca, uma estrela de nêutrons ou um buraco negro.
