A csillag magjában lévő hidrogén atommagok hélium atommagokká történő átalakulása után létrejön egy tiszta hélium mag, melyet egy vékony hidrogénből álló héj vesz körül. Mivel a magbeli hőmérséklet még nem elég magas nagy ahhoz, hogy a hélium atommagok fúziója beinduljon, ezért a centrumban leáll az energiatermelés.
Kis tömegű csillag fejlődése
A magbeli energiatermelés leállása miatt a csillag magjában a nyomás csökkenni kezd. Ez a mag belsejében uralkodó hidrosztatikai egyensúly megbomlásához vezet és a csillag magja gravitációs összehúzódásba kezd. A kisugárzódó gravitációs energia felmelegíti a vékony hidrogén burkot annyira, hogy ott beindulhat a magfúzió. A héjbeli hidrogén égésekor keletkező energia felmelegíti a csillagburkot, mely ennek hatására felfúvódik. Ekkor a burokban megnövekszik a nyomás, és ez lefújja a csillag anyagának egy részét a csillagról. A mag közben tovább zsugorodik. Emiatt a központi hőmérséklet újra emelkedik, míg meg nem haladja a 100 millió K-t. Ezen a hőmérsékleten robbanásszerűen beindul a hélium szénné való átalakulása (hélium felvillanás).
Egy kistömegű csillag fejlődése
Az ismételten beinduló fúziós folyamatok jelentősen megnövelik a belső nyomást. Ehhez alkalmazkodva a csillag felfúvódik. Ez a felfúvódás egészen addig folytatódik, míg ismét be nem áll az egyensúly. Eközben a csillag ismét veszít anyagából. A csillag felszíne ekkor már sokkal nagyobb mint korábban és ezért kissé lehűl (vörösebb lesz), fényessége viszont sokszorosára nő. Ezt az állapotot vörös óriás állapotnak nevezzük. A vörös óriás állapot azonban már nem olyan stabil mint a fősorozati állapot ezért gyakorlatilag minden vörös óriásnál felfedezhetünk valamilyen fényességváltozást.
A Nap fejlődése
A hélium fúzió eredményeként egy idő után az összes magbeli hélium szénné alakul. Ekkor ismét leáll a fúzió, hiszen a hőmérséklet nem elég nagy ahhoz, hogy a szén nehezebb elemekké történő fúziója beinduljon. A mag ekkor ismét zsugorodásba kezd, de kis tömegű objektumról lévén szó a zsugorodás már nem szolgáltat annyi energiát, hogy a hőmérséklet elérje a szén fúziójának beindításához szükséges küszöbértéket, azaz a csillagban végleg leáll az energiatermelés.
{mp4remote}http://tudasbazis.csillagaszat.hu/files/images/tudastar-videok/asztrofizika/csillagok-vegallapotai/fehertorpe.mp4{/mp4remote}
Ez az egész csillag összehúzódásához vezet. Zsugorodás közben a csillag burka felmelegszik, ezért színe fehérré válik. Fehér törpecsillag lesz belőle. Anyagi összetétele ekkor már nem változik. A magjában szén és oxigén, az ezt körülvevő héjban pedig héliummagok helyezkednek el. Ha a csillag fősorozati tömege kisebb volt mint 8 naptömeg akkor az anyagledobódások során veszített annyit a tömegéből, hogy az 1,4 naptömegnél kisebb legyen. Ennél a határtömegnél (Chandrashekhar-féle határ) kisebb tömegek esetén a zsugorodás közben elfajulttá (nagyon nagy sűrűségű és alacsony hőmérsékletűvé) vált anyag nyomása egyensúlyt tud tartani a gravitációval és egy viszonylag stabil egyensúlyi állapot alakulhat ki. Ha a csillagnak nem volt kísérője, akkor lassan évmilliárdok alatt kihűl és ún. fekete törpe csillag lesz belőle. A folyamatok során a csillagról állandóan anyag távozik, ami burokszerűen körülveszi a csillagot. Ez a képződmény az ún. planetáris köd.
Ha a csillag tagja egy két csillagból álló kettős rendszernek, akkor társcsillagától anyagot kaphat. Az anyagfelvétel hatására a tömege megnő és csillag elfajult anyaga nem képes ellenállni a megnövekedett gravitációs erőnek, ezért összeroskad. A hirtelen összeomlás termonukleáris robbanást okoz a csillag magjában, ami a csillag burkának nagysebességű ledobódásához vezet. Ekkor a csillag fénye másodpercek alatt több százmilliószorosára nő, majd lassan évek alatt ismét elhalványul. Ezt a jelenséget Ia típusú szupernova-robbanásnak nevezzük.
Ia típusú szupernóva-robbanás mozzanatai 1
Ia típusú szupernóva-robbanás mozzanatai 2
