Punainen jättiläinen, samoin kuin supergiantti, ovat avaruusobjektien nimi, joilla on laajennetut kuoret ja suuri valoisuus. Ne kuuluvat myöhäisissä spektriluokissa K ja M. Niiden säteet ovat satoja kertoja suurempia kuin aurinkosäde. Näiden tähtien maksimisäteily laskee spektrin infrapuna- ja punaiselle alueelle. Hertzsprung-Russell-kaaviossa punaiset jättiläiset sijaitsevat pääsekvenssin viivan yläpuolella, niiden absoluuttinen suuruus vaihtelee hiukan nollan yläpuolella tai sillä on negatiivinen arvo.
Tällaisen tähden pinta-ala ylittää Auringon alueen ainakin 1500 kertaa, kun taas sen halkaisija on noin 40 kertaa suurempi. Koska absoluuttisen arvon ero valaisimellamme on noin viisi, osoittautuu, että punainen jättilähde emittoi sata kertaa enemmän valoa. Mutta samalla se on paljon kylmempi. Auringon lämpötila on kaksi kertaa punaisen jättiläisen suorituskyky, ja siksi pinta-alayksikköä kohti järjestelmämme valoisuus säteilee kuusitoista kertaa enemmän valoa.
Tähteen näkyvä väri riippuu pinnan lämpötilasta. Aurinkomme on valkovalkoinen ja suhteellisen pieni, joten sitä kutsutaan keltaiseksi kääpiöksi. Viileämmissä tähtiä on oranssi ja punainen valo. Jokainen tähti evoluutioprosessissa voi päästä viimeisiin spektriluokkiin ja tulla punaiseksi jättiläiseksi kahdessa kehitysvaiheessa. Tämä tapahtuu ytimenmuutosprosessissa tähtien muodostumisen vaiheessa tai evoluution viimeisessä vaiheessa. Tällä hetkellä punainen jättiläinen alkaa säteillä energiaa omasta painovoimaenergiastaan johtuen, joka vapautuu, kun se puristetaan.
Tähden supistuessa sen lämpötila nousee. Lisäksi pinnan koon pienentymisen vuoksi tähden valoisuus vähenee merkittävästi. Se on hiipumassa. Jos se on “nuori” punainen jättiläinen, niin viime kädessä syvyyssään alkaa vedyn heliumvetyn lämpöydinfuusion reaktio. Sen jälkeen nuori tähti tulee pääsekvenssiin. Vanhoilla tähtiillä on erilainen kohtalo. Evoluution myöhemmissä vaiheissa vety auringon suolistossa palaa kokonaan. Sen jälkeen tähti tulee pois pääjärjestyksestä. Hertzsprung-Russell-kaavion mukaan hän siirtyy supermiesten ja punaisten jättiläisten alueelle. Mutta ennen siirtymistä tähän vaiheeseen, se käy läpi välivaiheen - subgiant.
Tähteitä kutsutaan subgaaneiksi, joiden ytimessä lämpöydinreaktiot ovat jo päättyneet, mutta heliumin palaminen ei ole vielä alkanut. Tämä tapahtuu, koska ydin ei ole lämmennyt tarpeeksi. Esimerkki tällaisesta subgiantista on Arthur, joka sijaitsee Bootes-tähdistössä. Hän on oranssi s
ajo näennäisarvolla -0, 1. Se sijaitsee noin 36 - 38 valovuoden etäisyydellä auringosta. Voit tarkkailla sitä pohjoisella pallonpuoliskolla toukokuussa, jos katsot suoraan etelään. Arthurin halkaisija on 40 kertaa auringon halkaisija.
Keltainen kääpiö aurinko on suhteellisen nuori tähti. Hänen ikänsä arvioidaan olevan 4, 57 miljardia vuotta. Pääjärjestyksessä se pysyy noin viiden miljardin vuoden ajan. Mutta tutkijat onnistuivat simuloimaan maailmaa, jossa aurinko on punainen jättiläinen. Sen mitat kasvavat 200 kertaa ja saavuttavat maan kiertoradan polttaen elohopeaa ja Venusta. Tietysti elämä tähän mennessä on jo mahdotonta. Tässä vaiheessa aurinko on olemassa vielä noin 100 miljoonaa vuotta, minkä jälkeen se muuttuu planeettakeskukseksi ja siitä tulee valkoinen kääpiö.
