Qual é o ciclo de vida de uma estrela gigante vermelha?

Estrelas pequenas, como o sol, sofrerão uma morte relativamente pacífica e bela que os vê passar por uma fase da nebulosa planetária para se tornar uma anã branca.

Estrelas massivas, por outro lado, experimentarão um fim mais enérgico e violento, que verá seus restos espalhados pelo cosmos em uma enorme explosão, chamada supernova.

Depois que a poeira se dissolver, a única coisa que restará serão as estrelas de nêutrons que estão girando rapidamente, ou possivelmente até um buraco negro.

http://www.schoolsobservatory.org.uk/astro/stars/lifecycle

Consulte a página referenciada também para o gráfico e outras descrições.

Quando a estrela ficar sem combustível de hidrogênio para se transformar em hélio dentro de seu núcleo, o núcleo começará a entrar em colapso e a aquecer um pouco mais. Para combater o colapso do núcleo, o envelope externo se expande, causando a queda da temperatura na superfície, mas também aumentando a área da superfície e, assim, a luminosidade da estrela.

Dentro do núcleo, as temperaturas subirão para começar a fusão do hélio em carbono. Uma concha ao redor do núcleo atingirá uma temperatura tal que inflamará ainda mais a fusão de hidrogênio naquela região da estrela. O hélio produzido cai no núcleo, onde pode ser usado como combustível. Esse tempo na vida de um Gigante Vermelho é muito curto comparado à vida útil da sequência principal, apenas alguns milhões de anos.

http://cse.ssl.berkeley.edu/bmendez/ay10/2000/cycle/redgiant.html