当一颗恒星渡过它漫长的青丁壮期——主序星阶段，步进老年期时，它将起首变成一颗红巨星。在赫-罗图中，红巨星散布在主星序区的右上方的一个相当密集的区域内，差不多呈程度走向。恒星依靠其内部的热核聚变而熊熊燃烧着。核聚变的成果是把每四个氢原子核连系成一个氦原子核，并释放出大量的原子能，构成辐射压。
处于主星序阶段的恒星，核聚变次要在它的中心（核心）部门发作。辐射压与它本身收缩的引力相平衡。氢的燃烧消耗极快，中心构成氦核而且不竭增大。跟着时间的耽误，氦核四周的氢越来越少，中心核产生的能量已经不敷以庇护其辐射，于是平衡被突破，引力占了优势。
有着氦核和氢外壳的恒星在引力感化下收缩，使其密度、压强和温度都升高。氢的燃烧向氦核四周的一个壳层里推进。那以后恒星演化的过程是:内核收缩、外壳膨胀逐个燃烧壳层内部的氦核向内收缩并变热，而其恒星外壳则向外膨胀其实不断变冷，外表温度大大降低。那个过程仅仅继续了数十万年，那颗恒星在敏捷膨胀中变成红巨星。
红巨星一旦构成，就朝恒星的下一阶段——白矮星进发。当外部区域敏捷膨胀时，氦核受反感化力却强烈向内收缩，被压缩的物量不竭变热，最末内核温度将超越一亿度，引燃氦聚变。最初的结局是将在中心构成一颗白矮星。
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