炭素燃焼過程
ヘリウム融合の間、恒星は炭素と酸素に富んだ不活性な核を形成する。不活性な核は最終的に重力によって崩壊するのに十分な重さに到達し、ヘリウム燃焼をする層は徐々に恒星の内側から外側に動いていく。この不活性な核での体積の減少は炭素が発火するほど温度を高める。これは周辺の温度上昇させ、ヘリウムが恒星の核の周りの層で燃えることができるようになる。その外側の層では水素が燃焼する。結果、炭素燃焼は核から外部へ物理学的均衡へ戻すためのエネルギーを提供する。しかしながらこのバランスは短命で、太陽質量の25倍の恒星ではこの過程は核で炭素の多くを600年で使い切る。
太陽質量の4倍以下の恒星は炭素を燃焼するために十分な温度に到達せず、代わりにヘリウムフラッシュで緩やかに外殻を散逸させ炭素-酸素でできた白色矮星として、惑星状星雲の中でその命を終える。
太陽質量の4 - 8倍の重さのものは理論的には炭素燃焼でチャンドラセカール限界である1.4太陽質量を超える核での十分な不活性反応の生成物を積み上げ、壊滅的に崩壊する。しかし、漸近巨星分枝星など、これらの星では巨大な質量減少率が観測されており、これは起こらない。そのかわりこれらの恒星は炭素を核融合させ、酸素、マグネシウム、ネオンなど反応の生成物からなる不活性な恒星核はチャンドラセカール限界を超えない。
4 - 8太陽質量の恒星の炭素燃焼の最期には、大規模な恒星風を発生させ、酸素-ネオン-マグネシウムでできた白色矮星の核を残して、惑星状星雲に外殻を吹き飛ばす。核は炭素より重い元素の核融合燃焼に十分な温度にたどり着かない。
太陽質量の8倍以上の重さの恒星の場合、不活性核が収縮し、温度が十分に上昇すると、ネオンの燃焼を始める。