A CSILLAGOK FEJLŐDÉSE A FŐSOROZAT UTÁN
A csillag élete nagyrészében a fősorozaton tartózkodik,
energiaszükségletét hidrogén atommagok hélium atommagokká alakításából
fedezi. A fősorozat utáni szakasz életének már csak rövid része, ekkor több
instabil állapoton megy keresztül és gyakran pulzálni kezd. (Ilyenkor
fejlődésének jellege erősen függ tömegétől, ezért az alábbiakban csak néhány
jellegzetes tömeggel rendelkező csillag életútját követjük végig.) A fúziós
reakciók során folyamatosan fogy a hidrogén és egyre több hélium kezd
felhalmozódni a magban. (A középpont elemeloszlását egyes csillagoknál a
konvekció részben meg tudja változtatni, de ez sem képes ellensúlyozni az
idővel egyre nagyobb mértéket öltő hidrogénveszteséget.)
A magban így hélium atommagok kezdenek felhalmozódni. Csökken a fúziós
reakciók hidrogén alapanyaga, így csökken az energiatermelés, és a mag már
nem tudja megtartani a felette elhelyezkedő rétegeket - lassan összehúzódik.
A mag összehúzódása során felforrósodik, extra energiát termel, a hidrogén
atommagok nukleáris égése pedig a magot övező héjban folytatódik. A két
folyamat következtében a mag zsugorodásával párhuzamosan a külső rétegek
kitágulnak, felfúvódnak. Ekkor kerül vörös óriás állapotba a csillag. A
felfúvódás következtében a felszín ugyanis nagymértékben eltávolodik a
magtól, így hőmérséklete csökken és színe vörös lesz. A csillag sugara ekkor
nagyságrendileg 100-szor akkorára vagy még nagyobbra nő, mint amekkora a
fősorozaton volt. A héliummag elfajult izotermikus állapotú lesz, a felette
égő hidrogén rétegből egyre több hélium rakódik le rá. Amikor a növekvő
tömegű és forrósodó héliummag hőmérséklete eléri a 100 millió K-t, megindul
a hélium atommagok fúziós reakciója. A reakció a mag nagyrészében közel
egyszerre indul be, és váratlanul megnöveli a csillag fényességét. Ezt a
felfénylést nevezik hélium-flash-nek, tartama néhány 100 év. (A 0,5
naptömegnél kisebb tömegű csillagokban soha sem lesz elég magas a
hőmérséklet a hélium fúzió beindulásához.) A fuzionáló héliummag kiterjed,
ezzel párhuzamosan a csillag külső rétegei összehúzódnak, és az objektum
elhagyja az óriáságat. A hélium fúziós reakciói során szén és oxigén kezd
felhalmozódni a magban, és előbb-utóbb a hélium nagyrésze is elfogy. Ekkor
egy újabb, a korábbihoz hasonló összehúzódási szakasza kezdődik a magnak.
Ilyenkor a hélium nukleáris égése a magot övező héjban folyik, melyből
kifelé haladva a hidrogénégető héjat találjuk. A csillag külső rétegei a mag
összehúzódásával párhuzamosan ismét kitágulnak, és az égitest megint vörös
óriás lesz.
A vörös óriás állapotban gyakran instabillá válik a csillag, és pulzálni
kezd. Mivel külső felfúvódott rétegei távol vannak a magtól, ott elég
alacsony a szökési sebesség. Jelentőssé válik az anyagveszteség, mely az
évenkénti 10^-9 - 10^-5 naptömeget is elérheti. A másodszori felfúvódás
során a csillagok külső rétegeiket mintegy 100 ezer év alatt teljesen
elvesztik. A ledobott külső héjak anyaga távolodik a csillagtól, melynek
"megkopasztott" forró felszíne sugárzásra gerjeszti azt - ezek a planetáris
ködök.