غول سرخ پس از تمام شدن سوخت هیدروژنی ستاره برای همجوشی هسته ای و زمانی که مرگ ستاره فرا می رسد، تشکیل می شود. برای آشنایی بیشتر با غول سرخ با های فن تک همراه باشید.
یک ستاره ثبات خود را از طریق ایجاد تعادل بین نیروی گرانش داخل و فشار بیرونی ناشی از فرآیندهای همجوشی گرما هسته‌ای در در هسته‌اش حفظ می‌کند.
با این حال، هنگامی که هسته یک ستاره هیدروژن تمام شود، آن حالت تعادل از بین می رود و هسته شروع به فروپاشی می کند. با فروپاشی هسته، پوسته پلاسمایی اطراف هسته به اندازه ای داغ می شود که شروع به همجوشی هیدروژن می کند. با شروع همجوشی در این پوسته، گرمای اضافی باعث می‌شود که لایه‌های بیرونی ستاره تا حد زیادی منبسط شوند و سطح آن تا چند صد برابر بیشتر از اندازه قبلی ستاره گسترش یابد. همانطور که انرژی در سطح ستاره بسیار تلف می شود، باعث می شود سطح متورم ستاره سرد شود و از رنگ سفید یا زرد به قرمز تبدیل شده و یک غول قرمز تشکیل شود.
این فرآیند می تواند صدها میلیون سال طول بکشد تا اتفاق بیفتد. این فقط برای ستارگان با جرم متوسط (با جرم بین 80 تا 800 درصد جرم خورشید) کاربرد دارد، که بعد از این فرآیند، سحابی های سیاره ای را تشکیل می دهند. هنگامی که در هسته یک ستاره با جرم زیاد هیدروژن تمام می شود، یک ابرغول سرخ تشکیل شده و سپس به صورت یک ابرنواختر منفجر می شود.
ستاره های غول سرخ به طور عادی توسط هابل برای محاسبه فاصله تا کهکشان های مختلف استفاده می شود. ستاره شناسان می توانند با مقایسه درخشندگی ستارگان غول سرخ کهکشان ها با غول های قرمز نزدیک آنها با روش های دیگر اندازه گیری شده است، تعیین کنند کهکشان ها چقدر دور هستند. این روش امکان پذیر است زیرا غول های قرمز معیار سنجش دقیقی به حساب می آیند، همه آنها در اواخر روند تکاملی خود به اوج روشنایی یکسانی می رسند و بنابراین می توان از آنها به عنوان یک "واحد استاندارد" برای محاسبه فاصله استفاده کرد. وضوح و حساسیت فوق العاده هابل به آن اجازه می دهد تا غول های قرمز را در هاله های ستاره ای کهکشان ها شناسایی کند.
هابل ستاره U Camelopardalis را مشاهده کرده است که با انجام فرایندی یک پوسته تقریباً کروی شکل را از گاز بیرون می‌کشد، زیرا لایه‌ای از هلیوم در اطراف هسته‌اش هر چند هزار سال یک بار شروع به ذوب شدن می‌کند. پوسته گاز، که هم بسیار بزرگتر و هم بسیار کم نورتر از ستاره مادرش است، به دلیل حساسیت هابل با جزئیات پیچیده قابل مشاهده است. در حالی که پدیده‌هایی که در انتهای زندگی ستارگان رخ می‌دهند اغلب کاملاً نامنظم و ناپایدار هستند، تلسکوپ مشاهده کرده است که پوسته گاز خارج شده از این غول سرخ تقریباً کاملاً کروی است.
تلسکوپ فضایی هابل همچنین غول سرخ R Sculptoris را به تصویر کشیده است که به ما نشان می دهد که احتمالاً در چند میلیارد سال آینده چه اتفاقی برای خورشید رخ خواهد داد. همچنین به اخترشناسان کمک کرده است تا بفهمند عناصری که ما از آنها تشکیل شده‌ایم چگونه در سراسر جهان توزیع شده‌اند. همه ستارگان با جرم اولیه تا حدود هشت برابر خورشید در مراحل بعدی زندگی خود به غول سرخ تبدیل می شوند. آنها شروع به خنک شدن می کنند و مقدار زیادی از جرم خود را در یک مجموعه پیوسته و متراکم که از ستاره به بیرون سرازیر می شود، از دست می دهند. با این از دست دادن مداوم مواد، غول‌های قرمز مانند R Sculptoris بخش خوبی از مواد خام، گرد و غبار و گاز را که برای شکل‌گیری نسل‌های جدید ستارگان و سیارات استفاده می‌شوند، فراهم می‌کنند.
هابل همچنین بقایای زیبا و رنگارنگ غول های قرمز سابق را به ما نشان داده است. این غول ها عبارتند از NGC 2371، NGC 2022 و NGC 5307.
تصویر بیست و نهمین سالگرد هابل از سحابی خرچنگ جنوبی به شکل ساعت شنی بود که از تعامل بین یک غول قرمز و یک کوتوله سفید شکل گرفت. غول سرخ در آخرین مرحله زندگی قبل از این که سال های پایانی عمرش را به عنوان یک کوتوله سفید زندگی کند لایه های بیرونی خود را از دست می دهد.