O que faz com que as dimensões de uma estrela aumentem quando o combustível de hidrogênio está esgotado? Por exemplo, o Sol deve aumentar seu raio 250 vezes. O que causa isso se a temperatura cair? Como o gás pode se expandir se a temperatura cair?
O Sol nunca ficará sem hidrogênio. Este é um equívoco comum.
Neste momento, o Sol está fundindo hidrogênio em hélio. Esse hélio fundido permanece no núcleo até atingir uma massa crítica . Nesse ponto, o núcleo começará a entrar em colapso. Esse colapso aumenta a temperatura e a pressão ao redor do núcleo onde o hidrogênio está sendo fundido, causando o aumento da fusão do hidrogênio, que também causa um aumento da pressão de radiação, fazendo com que as camadas externas se expandam e esfriem.
Quando o núcleo atinge uma temperatura de cerca de 100 milhões, a fusão do hélio Kelvin começa dramaticamente (Helium Flash) com alta pressão de radiação no núcleo. Aqui é onde o Sol alcançará 250 vezes o raio atual.
Quando a fusão do Hélio estabiliza, a pressão de radiação nos núcleos diminui, fazendo o raio do Sol encolher.
A temperatura cairá apenas na superfície porque, à medida que se expande, fica mais longe do núcleo.