**적색거성**은 헤르츠스프룽-러셀 도표에 따른 항성 분류에서 작거나 중간 정도의 질량을 가진 밝고 거대한 별이다. 항성진화의 후기 단계에 있다. 바깥 대기는 밀도가 낮다. 반지름은 매우 크지만 표면 온도는 5,000 K보다 낮다. 적색거성의 색깔은 누르스름한 오렌지색에서 적색까지로, 분광형으로는 K형과 M형이지만 S형 별과 대부분의 탄소별도 포함된다.

가장 흔한 적색거성은 적색거성가지의 끝부분 가까이에 있는 별로, 축퇴된 헬륨핵 근처의 껍질에서 수소를 헬륨으로 융합한다. 다른 적색거성으로는 수평가지의 온도의 절반으로 중심핵에서 삼중알파과정을 통해 헬륨을 탄소로 융합하는 적색군이 있고, 축퇴된 탄소-산소핵 외곽의 헬륨 연소 껍질을 가지면서 때때로 수소 연소 껍질을 가지는 점근거성가지(AGB) 별이 있다.

가장 가까운 적색거성으로 태양계로부터 88 광년 떨어진 남십자자리 감마가 있지만, 태양계에서 36광년 떨어진 오렌지색 거성인 아크투루스도 적색거성으로 언급된다.

## 물리적 특징
적색거성은 중심핵에서 수소가 소진되어 핵을 둘러싼 껍질에서 수소의 열핵융합이 일어나는 별로, 태양의 수십에서 수백 배 정도의 반지름을 가지고 있다. 그러나, 이들의 외곽 껍질의 온도는 그보다 더 낮기 때문에 불그스름한 오렌지색을 띤다. 껍질의 에너지 밀도는 낮지만, 적색거성은 매우 크기 때문에 태양보다 훨씬 밝다. 적색거성 가지의 별의 광도는 태양 광도(L)의 10~100 배이다. 수평가지에 있는 별은 그보다 뜨겁고, 점근거성가지에 있는 별은 태양의 약 천 배 이상 밝지만, 두 유형 모두 적색거성가지에 있는 별보다 드물다.

점근거성가지의 별에 속하며 탄소와 다른 원소를 형성하는 C-N형과 말기 C-R형의 탄소별은 내부에서 표면까지 대류를 하는데, 이를 준설이라 부른다.

별이 중심핵의 수소를 소진하면 핵반응은 더 이상 지속되지 않으므로 중심핵은 자체의 중력에 의해 수축하기 시작하고, 이 과정을 통해 온도, 압력, 밀도가 상승한다. 중심핵의 밀도가 상승하면서 외부에 남아있던 수소가 핵융합을 일으키기에 충분한 고온 고압의 중심핵 근처 껍질로 모여 핵융합이 다시 일어난다. 높은 온도는 반응속도의 증가를 유발하여, 별의 광도를 1,000~10,000배 만큼 증가시킨다. 그러면 별의 외포층은 크게 팽창하고 별은 일생에서 적색거성 단계에 진입한다. 별이 팽창함으로써, 핵융합으로 방출되는 에너지는 이전보다 훨씬 커진 표면으로 분산된다. 그 결과 표면온도는 낮아지고 별에서 방출되는 가시광선은 붉은색 쪽으로 치우치게 되는데, 이 때문에 오렌지색으로 보이는 별들도 '적색' 거성으로 불린다. 이때, 별은 헤르츠스프룽-러셀 (H-R) 도표의 적색거성가지를 오르고 있다고 언급된다. 외포층은 융합으로 생산된 에너지를 대류의 방법을 통해 표면으로 전달한다. 대류는 별의 일생에서 내부(중심핵은 아님)에서의 핵융합으로 드러난 물질을 별의 표면으로 최초로 운반하도록 만든다. 이러한 사건은 첫번째 준설이라고 불린다.

적색거성가지를 따라 이동하는 별의 진화경로는 별의 질량에 따라 중심핵의 완전한 붕괴로 끝을 맺는다. 태양 질량의 1~2배 (1~2M 별의 일생에서 중심핵의 헬륨 융합 단계는 금속 함량이 부족한 별에서 수평가지라고 불린다. 그러한 별들이 많은 성단은 HR 도표 상에서 거의 수평으로 선을 그리는 위치해 있기 때문에 붙은 이름이다. 금속이 풍부한 헬륨 융합 별은 H-R 도표에서 수평가지 대신에 소위 적색군이라 불리는 곳에 위치해 있다.

헬륨 융합을 시작하기에 충분한 무게를 가진 별에서 중심의 헬륨이 고갈되어 별이 다시 붕괴할 때, 바깥 껍질의 융합을 야기하는 위와 유사한 과정이 일어난다. 동시에 핵융합중인 헬륨 껍질의 바로 바깥에 있는 껍질에서 수소도 융합이 이루어진다. 이는 별을 두번째 적색거성 단계인 점근거성가지로 이끈다. 이러한 "중간형" 별들은 어느정도 차가워지고 밝아지긴 하지만 적색거성가지의 첨단부에 이르거나 헬륨핵 섬광을 일으킬 수 없다. 적색거성가지의 상승이 끝날 때 이들은 후-점근거성가지의 별처럼 외포층을 방출하고 백색왜성이 된다.

### 적색거성이 되지 않는 별
매우 작은 질량의 별은 내부 전체가 대류하고 있고

## 행성
행성과 함께하는 적색거성으로 알려진 것으로는, 2014년 2월 현재까지 M형의 HD 208527, HD 220074, K형 거성인 폴룩스, 세페우스자리 감마, 용자리 이오타를 포함하여 수십 개 밖에 없다.

### 생명체 거주가능 영역에 관한 가능성
예전부터 행성계의 주인별이 적색거성으로 진화하면 생명체를 품기에 부적합할 것으로 여겨졌다. 그러나 일부 연구에 따르면 태양과 비슷한 질량(1M{{저널 인용

### 행성의 질량 증가
2014년 6월 기준으로, 50개의 거대 행성이 거성 근처에서 발견되어 왔다. 이러한 거대 행성은 태양과 같은 유형의 별 근처에서 발견되는 거대 행성보다 더 무겁다. 이는 거성이 태양보다 무겁기 때문으로(덜 무거운 별은 아직까지 주계열에 머물러 거성이 되지 못함) 그보다 더 무거운 별은 더 무거운 행성을 가질 것으로 추정된다. 그러나 거성 근처에서 발견되는 행성의 질량은 별의 질량과 연관되어 있지 않고 따라서 행성은 별의 적색거성 단계 동안 질량이 증가했을 수도 있다. 그러한 행성의 질량 성장은 항성풍으로 인한 흡수 때문에 부분적으로 일어난다는 것이다. 비록 적색거성이 행성의 궤도 거리까지 팽창할 때 별에서 행성으로 질량 이동을 야기하는 로슈엽 흐름이 더 큰 질량 증가 효과를 낼 수 있긴 해도 말이다.

## 잘 알려진 예
밤하늘에서 밝고 유명한 적색거성으로는 알데바란(황소자리 알파), 폴룩스(쌍둥이자리 베타), 아르크투루스(목동자리 알파), 가크룩스(남십자자리 감마)가 있고, 안타레스(전갈자리 알파)와 베텔게우스(오리온자리 알파)는 적색초거성이다.

## 적색거성이 된 태양
태양은 지금으로부터 약 70억 년 내로 적색거성이 될 것으로 예측되며, 그 부피는 현재 태양계 내행성들을 빨아들일 정도로 확장될 것이다. 이 상태에서 태양의 반지름은 지금의 150배에 이르게 된다. 그러나 적색거성이 된 태양은 외포층 대기가 우주 공간으로 탈출하면서 종국적으로 현 질량의 38퍼센트를 잃게 된다. 태양이 질량을 잃어감에 따라 중력은 약해져서, 화성 및 나머지 외행성들의 궤도는 지금보다 태양에서 보다 먼 곳으로 물러나게 될 것이다. 수성과 금성은 부풀어 오른 태양의 외곽 대기층과 마찰을 일으키다가 빨려들어가 최후를 맞을 것이다.

다만 지구의 운명은 확실하지 않다. 태양이 질량을 잃어버림에 따라 지구의 궤도는 1.3 ~ 1.7 천문단위까지 뒤로 물러나 태양에 포획되는 것은 피할 가능성이 있다. 그러나 최근 연구에 따르면 태양과 지구 사이의 조석 작용 때문에 지구는 태양에 가까이 끌려가며 결국 먹히고 말 것이라는 관측도 있다.

그러나 태양이 수소를 소진하고 헬륨 융합을 하는 과정에서 계속 밝고 뜨거워짐에 따라 지구의 생태계는 소멸할 것이다. 태양의 뜨거운 열로 인하여 바다는 증발하여 우주으로 달아나며 지구의 대기는 마치 지금의 금성과 같이 변한 뒤, 나중에는 모든 대기 역시 우주 공간으로 날아가게 된다. 적색거성 단계에 돌입할 즈음이면 태양의 표면온도는 낮아지지만 지구로 방출시키는 열기가 기하급수적으로 증가해 최후에는 지표면의 암석마저 녹아내려 지구는 용암 행성으로 변하게 된다.