Невозможно проводить реакцию термо-ядерного синтеза бесконечно. Для нее нужно топливо – легкие элементы (в данном случае все, что в таблице Менделеева стоит перед железом). Дело в том, что при создании легких элементов энергия оказывается лишней и выделяется. Когда требуется создать элемент тяжелее железа, энергию, наоборот, приходится тратить. Если энергии в реакции недостает, она поглощается из окружающей материи. Но если лишней энергии не образуется, то и хорошо горящей звезды не получится. Это явление изменения вида реакции при утяжелении конечного вещества называется железным пиком.
В большинстве звезд обычно горит только водород. Гелий загорается только тогда, когда его становится очень много, а водород, наоборот, заканчивается. Зажечь более тяжелый элемент сложнее, но и реакция получится сильнее. От перехода к новому более мощному топливу в конце жизни звезду распирает, и она превращается в гигант или сверхгигант. Чем массивнее звезда, тем дольше она может гореть на все более тяжелом химическом элементе, но при этом она и тратить будет больше, так что обычно такое топливо кончается в разы быстрее водородного.
В течение жизни реакция термоядерного синтеза распирает звезду изнутри, в то время как гравитация пытается сжать ее снаружи как можно плотнее. До тех пор, пока у звезды есть топливо, гравитация и термоядерный взрыв ведут равный бой. В таком случае говорят, что между этими силами установлено гидродинамическое равновесие. Но рано или поздно легкие вещества заканчиваются, термоядерная реакция прекращается, и гравитация побеждает. Гравитационные силы начинают мгновенно сжимать все доступное вещество. Звезда обрушиваться к центру, как здание, внутри которого резко снесли несущие стены, и умирает.
Если звезда была маленькая, она относительно тихо стянется в маленький белый карлик, но большие звезды рушатся с мощным взрывом – сверхновой.