Wanneer de buitenste lagen van een hoofdreeksster uitzetten en afkoelen, gaat deze over in een rode reus fase. Hier zijn de belangrijkste veranderingen in de structuur en het gedrag:

Structuur:

* Uitbreiding: De buitenste lagen van de ster breiden dramatisch uit en worden vaak honderden keren groter dan de oorspronkelijke grootte. Deze uitbreiding wordt aangedreven doordat de kern van de ster heter en dichter wordt, waardoor de uiterlijke druk wordt vergroot.

* kerncontractie: De kern, nu gedomineerd door helium, contracteert onder zijn eigen zwaartekracht. Deze samentrekking verhoogt de temperatuur en dichtheid van de kern verder.

* Shell Burning: Waterstoffusie begint in een schaal rond de heliumkern, waardoor energie wordt gegenereerd waardoor de buitenste lagen verder uitzetten.

* Verminderde dichtheid: De buitenste lagen worden veel minder dicht en koeler, wat resulteert in het karakteristieke roodachtige uiterlijk.

Gedrag:

* Luminositeit neemt toe: De ster wordt veel lichter, hoewel de kern minder energie produceert. Dit komt omdat de uitgebreide buitenlagen veel groter zijn en in het algemeen meer energie straalt.

* Daling van de oppervlaktetemperatuur: De uitbreiding en koeling van de buitenste lagen resulteren in een lagere oppervlaktetemperatuur, wat leidt tot de rode kleur.

* instabiliteit en pulsatie: De uitgebreide buitenste lagen zijn minder stabiel en kunnen pulseren, waardoor de helderheid van de ster varieert.

* massaverlies: Rode reuzen ervaren aanzienlijk massaverlies door stellaire wind en werpt materiaal in de ruimte.

Andere opmerkelijke veranderingen:

* Veranderingen in compositie: Terwijl de ster blijft evolueren, zal het uiteindelijk beginnen met het smelten van helium in zwaardere elementen zoals koolstof en zuurstof.

* evolutionair pad: De evolutie van een rode reus hangt af van de initiële massa. Minder massieve sterren zullen uiteindelijk hun buitenste lagen afwerpen en witte dwergen worden. Meer massieve sterren kunnen verdere fusiecycli ondergaan, wat leidt tot nog meer dramatische veranderingen en mogelijk hun leven beëindigen als supernovae.

In wezen markeert de overgang van een hoofdreeksster naar een rode reus een belangrijke fase in het leven van een ster, waarbij grote veranderingen in zijn structuur, gedrag en algehele samenstelling zijn betrokken. Het is een periode van dramatische expansie, koeling en instabiliteit, die de weg vrijmaakt voor het uiteindelijke lot van de ster.