Une étoile consomme son hydrogène pour fabriquer de l'hélium (en simplifiant). Comment se fait-il qu'elle ne diminue pas constamment de volume jusqu'à s'éteindre, noyée dans son hélium ?

Réponse publiée sur Quora

Excellente question dont la réponse se trouve dans Évolution stellaire — Wikipédia sous “séquence principale”

dans le cas du Soleil, environ 10 % de sa masse d’hydrogène seulement fusionne en hélium au cours de la séquence principale.

(…)

Au fur et à mesure de sa vie sur la séquence principale, le cœur de l’étoile s’enrichissant en produits de fusion, il se contracte lentement (le nombre de noyaux diminuant), sa température augmente donc ainsi que le taux de réactions nucléaires car l’emprise de la gravité augmente durant cette contraction continue. Ceci conduit à une légère augmentation au cours du temps de la luminosité des étoiles durant leur séquence principale.

Ce dernier paragraphe peut sembler paradoxal, mais il ne faut pas oublier que

l’étoile est en équilibre hydrostatique , elle subit deux forces qui s’opposent et la maintiennent en équilibre :

• d’une part les réactions thermonucléaires qui ont lieu au cœur de l’étoile, qui exercent une pression radiative qui tend à la faire augmenter de volume, ce qui entraînerait une diminution de la température de l’étoile ;
• d’autre part les forces de gravité, qui ont tendance à la faire se contracter et donc à réaugmenter la température de l’étoile.

Ces deux forces en équilibre, maintiennent les réactions nucléaires au centre de l’étoile et préviennent tout emballement du cœur de l’étoile.

C’est ce qui fait qu’en se “noyant dans son hélium”, la température du coeur de l’étoile augmente en fait, et que si l’étoile est suffisamment massive elle se met ensuite à fusionner l’hélium en carbone et oxygène par la Réaction triple alpha