Punainen jättiläinen sekä superjättiläinen on avaruusobjektien nimi, joilla on laajennetut kuoret ja korkea kirkkaus. Ne kuuluvat myöhäisiin spektriluokkiin K ja M. Niiden säteet ovat satoja kertoja suuremmat kuin auringon säteet. Näiden tähtien maksimisäteily osuu spektrin infrapuna- ja punaisille alueille. Hertzsprung-Russell-kaaviossa punaiset jättiläiset sijaitsevat pääsekvenssiviivan yläpuolella, niiden absoluuttinen suuruus vaihtelee hieman nollan yläpuolella tai niillä on negatiivinen arvo.
Tällaisen tähden pinta-ala ylittää Auringon alueen vähintään 1500 kertaa, kun taas sen halkaisija on noin 40 kertaa suurempi. Koska absoluuttisen arvon ero valaisimemme kanssa on noin viisi, käy ilmi, että punainen jättiläinen lähettää sata kertaa enemmän valoa. Mutta samalla on paljon kylmempää. Auringon lämpötila on kaksinkertainen punaisen jättiläisen lämpötilaan verrattuna, ja siksi järjestelmämme valaisin lähettää pinta-alayksikköä kohden kuusitoista kertaa enemmän valoa.
Tähden näennäinen väri riippuu suoraan pinnan lämpötilasta. Aurinkomme polttaa valkoisenaja sillä on suhteellisen pieni koko, joten sitä kutsutaan keltaiseksi kääpiöksi. Kylmillä tähdillä on oranssi ja punainen valo. Jokainen tähti voi evoluution aikana saavuttaa viimeiset spektriluokat ja tulla punaiseksi jättiläiseksi kahdessa kehitysvaiheessa. Tämä tapahtuu ytimien muodostumisprosessissa tähtien muodostumisvaiheessa tai evoluution viimeisessä vaiheessa. Tässä vaiheessa punainen jättiläinen alkaa säteillä energiaa oman painovoimaenergiansa ansiosta, joka vapautuu sen puristuessa.
Kun tähti supistuu, sen lämpötila nousee. Samanaikaisesti pinnan koon pienenemisen vuoksi tähden kirkkaus pienenee useita kertoja. Hän haalistuu. Jos tämä on "nuori" punainen jättiläinen, niin lopulta sen syvyyksissä alkaa lämpöydinfuusioreaktio heliumvedystä. Sen jälkeen nuori tähti tulee pääsarjaan. Vanhoilla tähdillä on erilainen kohtalo. Evoluution myöhemmissä vaiheissa vety palaa tähden suolistossa kokonaan. Sitten tähti poistuu pääsarjasta. Hertzsprung-Russell-kaavion mukaan se siirtyy superjättiläisten ja punaisten jättiläisten alueelle. Mutta ennen kuin siirrytään tähän vaiheeseen, se käy läpi välivaiheen - alajättiläisen.
Alajättiläiset ovat tähtiä, joiden ytimessä vedyn lämpöydinreaktiot ovat jo pysähtyneet, mutta heliumin palaminen ei ole vielä alkanut. Tämä tapahtuu, koska ydin ei ole lämmennyt tarpeeksi. Esimerkki tällaisesta alijättiläisestä olisi Arthur, joka sijaitsee Bootes-tähdistössä. Hän on oranssi z
kaikkialla näennäisen magnitudin ollessa -0,1. Se on noin 36 - 38 valovuoden päässä Auringosta. Se voidaan havaita pohjoisella pallonpuoliskolla toukokuussa, jos katsot suoraan etelään. Arthur on 40 kertaa auringon halkaisija.
Keltainen kääpiö Aurinko on suhteellisen nuori tähti. Sen iäksi arvioidaan 4,57 miljardia vuotta. Se pysyy pääsekvenssissä noin 5 miljardia vuotta. Mutta tiedemiehet ovat onnistuneet simuloimaan maailmaa, jossa aurinko on punainen jättiläinen. Sen mitat kasvavat 200-kertaiseksi ja saavuttavat Maan kiertoradan polttaen Merkuriuksen ja Venuksen. Tietysti elämä on siihen mennessä mahdotonta. Tässä vaiheessa Aurinko kestää vielä noin 100 miljoonaa vuotta, minkä jälkeen se muuttuu planetaariseksi sumuksi ja valkoiseksi kääpiöksi.
