El núcleo estelar es la región central más densa y caliente en el interior de una estrella.
[3] Esto significa que la energía generada se transporta fuera del núcleo mediante la radiación y la conducción en vez de no intermediando el transporte masivo en forma de convección.
Con una baja masa estelar, la capa de convección exterior ocupa una proporción creciente del envoltorio y para las estrellas con una masa alrededor de 0,35 M☉ (35% de la masa del Sol) o inferior (incluyendo las estrellas fallidas) en toda la estrella es convectiva, incluida la región central.
Para una estrella con 0,1 M☉, la temperatura del núcleo es aproximadamente 5 MK mientras que la densidad es alrededor de 500 g cm−3.
Esto se traduce en un gradiente térmico más fuerte, que crea inestabilidad convectiva.
Por lo tanto, la región central es convectiva para las estrellas de más o menos aproximadamente 1,2 M☉.
El núcleo continúa colapsándose y las capas externas de la estrella se expanden.
Las estrellas de masa muy baja nunca se convierten en subgigantes porque son plenamente convectivas.
[9] Las estrellas con masas más altas tienen núcleos convectivos al menos parcialmente mientras se encuentran a la secuencia principal, y desarrollan un núcleo de helio relativamente grande antes de agotar el hidrógeno a toda la región convectiva, y posiblemente en una región más grande debido al exceso convectivo.
El aumento de la masa y la densidad del núcleo de helio hará que la estrella aumente en medida y luminosidad a medida que evoluciona hacia la rama gigante roja.
El núcleo fusionándose en helio se expande, con la densidad decreciente a aproximadamente 103 − 104 g cm−3, mientras que el envoltorio estelar sufre una contracción.
[11] Las estrellas más masivas de secuencia principal con convección central, el helio producido por fusión se mezcla en toda la zona convectiva.
[12] Por lo tanto, a medida que la estrella envejece, el núcleo continúa contrayéndose y calentándose hasta que con el proceso triple-alfa se puede mantener en el centro, fusionando helio con carbono.