La página Red Giant de Wikipedia dice que su masa oscila entre 0,3 y 0,8 masas solares. Lo que corresponde a una masa inicial de un poco menos de 1 masa solar, alrededor de 0,8 más o menos, si tuviera que estimar y algunas masas solares. Dado que más de la mitad de la masa se pierde antes de la etapa de Red Giant.
Para empezar, cualquier estrella con menos de 0,8 de masa solar no habría tenido tiempo suficiente para convertirse en gigante roja, por lo que es posible que estrellas significativamente más pequeñas eventualmente se conviertan en gigantes rojas. ¿Existe una estimación de cuán liviana puede ser la masa de la secuencia principal donde la estrella aún se convierte en una gigante roja al final de su vida?
Quizás esté interesado en el límite de masa inferior (dado en los comentarios como 0,3 masas solares) y por qué existe ese límite inferior. Esto es similar a la pregunta de por qué las estrellas se convierten en gigantes rojas en primer lugar. Tiene razón en que, dada la edad del universo, las estrellas con una masa inferior a 0,8 masas solares no habrán tenido tiempo, por lo que el límite de masa inferior es teórico. Pero, ¿qué lo establece?
La respuesta es que las gigantes rojas ocurren porque las estrellas pueden agotar todo el hidrógeno en su núcleo, convirtiéndolo en helio. Entonces no hay combustible nuclear para mantener la estrella en equilibrio, por lo que no hay equilibrio entre la luz que se filtra (que establece la luminosidad) y la tasa de fusión (que en su mayoría solo responde a esa luminosidad). Como resultado, el núcleo se encoge y se calienta, y se inicia la fusión en un caparazón alrededor del núcleo, un caparazón que solía estar demasiado frío para fusionarse.
La temperatura en esa capa y los aspectos clave de su tasa de fusión están determinados por cuán pequeño y masivo se vuelve el núcleo (el núcleo se vuelve más pequeño con el tiempo porque está perdiendo calor, y se vuelve más masivo porque se sigue agregando "ceniza" de helio desde la cáscara). Eventualmente, los electrones libres en el núcleo se vuelven lo que se llama "degenerados", lo que significa que se acercan a su estado fundamental mecánico cuántico, y eso implica que el núcleo se vuelve tan pequeño como la Tierra. Esto también significa que el caparazón está extremadamente caliente y la tasa de fusión se vuelve esencialmente loca. Esto requiere que la envoltura se hinche en una gigante roja.
Por lo tanto, para tener una gigante roja, debe tener un núcleo degenerado y debe tener una fusión de capa que lo rodee. Pero las estrellas con una masa inferior a 0,3 masas solares tienen una estructura interna que es puramente convectiva. Por lo tanto, no se quedan sin hidrógeno en sus núcleos hasta que se les acaba en todas partes (y como usted dice, ninguno ha hecho esto todavía en nuestro universo, es una expectativa teórica). Es por eso que no pueden tener fusión de capas y no pueden convertirse en gigantes rojas.
ProfRob
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