Per capire cosa succede alla fine della vita di una stella simile al sole, aiuta a capire come si formano le stelle nella prima luogo e come brillano. Il sole è una stella di medie dimensioni e, a differenza di un gigante come Eta Carinae, non uscirà come una supernova e lascerà un buco nero sulla sua scia. Invece, il sole diventerà una nana bianca e svanirà semplicemente.
Formazione stellare e sequenza principale

Le stelle nascono dalla polvere intergalattica. Quando una nuvola riempita di polvere, idrogeno e gas elio inizia lentamente a ruotare attorno a un nucleo centrale, il nucleo attira più materia e la pressione crescente lo riscalda fino a quando non diventa abbastanza caldo da consentire all'idrogeno di fondersi in una reazione nucleare. L'energia generata dalle reazioni di fusione impedisce un ulteriore collasso e il nucleo diventa una stella della sequenza principale. Le stelle massicce usano rapidamente il loro combustibile a idrogeno e possono esaurirsi in appena 3 milioni di anni. La sequenza principale di una stella simile al sole, tuttavia, è di circa 10 miliardi di anni.
La fase del gigante rosso

Quando una stella delle dimensioni di un sole consuma l'idrogeno nel suo nucleo, la fusione si interrompe e la temperatura non è abbastanza alta per iniziare la fusione dell'elio. La mancanza di pressione radiante verso l'esterno consente al nucleo di contrarsi. Poiché il nucleo si sta contraendo e l'attrazione gravitazionale si indebolisce, lo strato esterno si raffredda, diventa rosso e inizia ad espandersi e la stella si trasforma in un gigante rosso. I giganti rossi in genere crescono da 10 a 100 volte il diametro della stella della sequenza principale. Quando il sole entra nella sua fase del gigante rosso, che durerà da 1 a 2 miliardi di anni, potrebbe crescere abbastanza da inghiottire la Terra.
La seconda fase del gigante rosso

Come il nucleo di un gigante rosso i contratti, gli elettroni sono messi insieme così strettamente che i principi della meccanica quantistica diventano importanti. Il principio di esclusione di Pauli impone che nessun due elettroni possano occupare lo stesso stato e che le forze di repulsione diventano più forti della pressione termica e indipendenti dalla temperatura. Si dice che la materia in questo stato sia degenerata e permette che si verifichino reazioni esplosive. L'elio nel nucleo inizia a fondersi nel carbonio mentre l'idrogeno nello strato che circonda il nucleo inizia anche a fondersi nell'elio. Queste reazioni producono una maggiore pressione esterna, facendo espandere ulteriormente la stella. Questa è la seconda fase del gigante rosso e dura circa un milione di anni.
La fase del nano bianco

Il nucleo di un gigante rosso alla fine raggiunge un punto in cui, a causa dei principi della meccanica quantistica, non può più crollare e inizia a bruciare con una luce bianca bluastra, diventando una nana bianca. A questo punto, la sua massa è simile a quella della stella originale, ma il suo diametro è circa della dimensione della Terra, quindi è super denso. Alla fine si raffredda, si trasforma in un nano nero e diventa scuro. Mentre è ancora una nana bianca, i gas che formano lo strato esterno della stella si raffreddano e si allontanano dal nucleo in una formazione nota come nebulosa planetaria. Esempi ben noti includono le nebulose Ring e Cat's Eye.