Когда в центральной области звезды весь имеющийся там водород превратится в гелий, образуется гелиевое ядро. Но это еще не конец ядерных реакций, потому что гелий представляет собой тоже «ядерное топливо»: при температурах выше 15 миллионов градусов начинаются термоядерные реакции, при которых гелий превращается в углерод. А такие температуры возникают, когда масса гелиевого ядра становится достаточно большой, так как с увеличением массы увеличиваются гравитационные силы, сжимающие ядро звезды. А при еще более высоких температурах начинаются и другие термоядерные реакции.
«Включение» новых термоядерных реакций сопровождается новым выделением энергии и, следовательно, еще бóльшим повышением температуры. Возросшее при этом давление «побеждает» гравитацию, и звезда вздувается. Наружные слои звезды отбрасываются на большое расстояние от ядра, а их температура резко падает. Звезда становится огромной и «холодной», то есть приобретает красный цвет - это и есть красный гигант. Примерно через 5-6 миллиардов лет стать красным гигантом суждено и нашему Солнцу.
Некоторые красные гиганты пульсируют, проходя стадию уже знакомых вам цефеид (см. § 38. Разнообразие звезд).
В состоянии красного гиганта звезда пребывает тоже сравнительно долго - этим и объясняется «населенность» области красных гигантов на диаграмме «температура-светимость».