תוֹכֶן
ענקים אדומים וגמדים לבנים הם שניהם שלבים במעגל החיים של הכוכבים שנמצאים בכל מקום מחצי מגודל השמש של כדור הארץ לגדול פי עשרה. שני ענקים אדומים וגם גמדים לבנים מתרחשים בסוף חיי הכוכבים, והם יחסית מאולפים בהשוואה למה שכמה כוכבים גדולים יותר עושים כשהם מתים.
שלבים קודמים
לפני שכוכב יכול להפוך לענק אדום או לגמד לבן, עליו לשרוף את רוב המימן שנמצא בליבו. מימן מנוצל במהלך היתוך גרעיני, שהוא התהליך של יצירת אטום הליום מארבעה אטומי מימן. ככל שכוכב גדול יותר, הוא שורף מהר יותר דרך אספקת המימן שלו; השמש צפויה להימשך כעשרה מיליארד שנים (עם 5 מיליארד שנים כבר חלפו) על המימן שלה.
ענק אדום
ענק אדום מתרחש כאשר כוכב שרף דרך אספקת המימן שלו וכעת הוא משלב הליום בליבו לייצור אטומים גדולים יותר, כמו פחמן וחמצן. ככל שהכוכב ממזג הליום, הקליפה החיצונית מתרחבת ומתקררת מאוד (ובמקביל הגרעין הפנימי הולך וקטן וצפוף יותר); הרחבה זו היא שנותנת לענק האדום את שמו כאשר הכוכב גדל מאוד בגודל, בעוד שחומר הקירור מעניק גוון אדום מיוחד. בסופו של דבר החומר החיצוני הזה יברח מהמשיכה הכבדית של הכוכב ויתפזר לערפיליות, שם בסופו של דבר החומר ישמש ליצירת כוכבים חדשים.
ננס לבן
שלב הגמד הלבן מתרחש לאחר שהתפוגג הקליפה החיצונית האדומה, ומשאיר אחריו רק שריד קטן מהכוכב לשעבר. בנוסף, בסופו של דבר הכוכב נגמר מהליום כדי להתמזג; עם זאת, מסתו של הכוכב לשעבר אינה מייצרת מספיק כוח משיכה בכדי להמשיך לאחד פחמן וחמצן לאלמנטים כבדים יותר, ולכן ליבתו של גמד לבן אינרטי. עם זאת, הגמד הלבן עדיין חם במיוחד, ומכאן הסיבה שהוא מעניק צבע לבן בהיר.
כוכבים אחרים
כוכבים הגדולים מ -10 מסת שמש עוברים את שלב הענק האדום; עם זאת, יש להם מספיק כוח משיכה כדי להמשיך למזג חמצן ופחמן לאלמנטים גדולים יותר, וכך הם מדלגים על שלב הגמדים הלבן של האבולוציה הכוכבית. ברגע שכוכב מתחיל לייצר ברזל בליבו, סביר להניח שסופרנובה תתרחש, שהיא למעשה פיצוץ בין-כוכבים בו הגרעין מוציא את החומר שלו בגלים. שרידי סופרנובה עשויים ליצור חור שחור, שהוא נקודה צפופה כל כך בכבידה עד ששום דבר לא יכול לברוח ממנו.