Como é que uma estrela pode atingir o tamanho de VY Canis Major? VY Canis Majoris é uma estrela hipergigante cujo raio é cerca de 1400 vezes superior ao raio do Sol, ou seja, cerca de 6 vezes a distância da Terra ao Sol. Trata-se de uma hipergigante vermelha com uma massa entre 15 e 35 massas solares.

Todas as estrelas depois da sua formação atingem a chamada fase da Sequência Principal onde permanecem a maior parte das suas vidas convertendo, via fusão nuclear, Hidrogénio em Hélio. Nesta fase a gravidade imposta pela massa da estrela (que aponta para o centro) é perfeitamente equilibrada pela pressão da radiação gerada (a qual aponta para o exterior).

Uma estrela sai da Sequência Principal depois de ter consumido todo o Hidrogénio da sua região central. Nesta fase a região central, composta por Hélio, começa a colapsar por ação da gravidade (uma vez que agora não existe a pressão da radiação para manter o equilíbrio).

A camada envolvente de Hidrogénio colapsa também aquecendo ao ponto de permitir o reacender da fusão nuclear do Hidrogénio em Hélio que agora ocorre numa concha (mais exterior) em torno da região central. A pressão da radiação, entretanto, libertada provoca a expansão das camadas exteriores da estrela que, em consequência disso, arrefecem. A estrela sai, assim da Sequência Principal e passa à fase de Gigante Vermelha aumentando consideravelmente a sua luminosidade (e tamanho).

Enquanto isso a região central continua a colapsar. O Hélio produzido nas camadas mais externas cai para o centro acelerando ainda mais o colapso. A temperatura na região central aumenta progressivamente até que, eventualmente, atinge o valor necessário para que se iniciem as reações de fusão nuclear do Hélio.

Da fusão nuclear do Hélio resulta a produção de Carbono e Oxigénio. Se a massa da estrela for superior a cerca de 8 massas solares então a gravidade na sua região central será suficiente para que se originem as reações de fusão nuclear do Carbono produzindo elementos mais pesados como o Oxigénio, o Néon e o Magnésio. Se a massa da estrela for suficientemente grande estes elementos irão também dar origem a reações de fusão nuclear produzindo elementos de número atómico superior (eventualmente até ao Ferro).

Numa estrela de grande massa (> 25 massas solares) acabam por existir diversas camadas onde decorrem reações de fusão nuclear. Como resultado da pressão da radiação as camadas exteriores expandem-se ainda mais originando uma Supergigante Vermelha. A região onde decorrem as diversas reações nucleares tem um raio comparável ao da Terra. A supergigante tem um raio comparável ao da órbita de Júpiter.

Existe, no entanto, sempre alguma controvérsia quanto à dimensão destas estrelas supergigantes. É que não é fácil definir onde é que a estrela termina realmente. No caso de VY Canis Majoris temos entre 15 a 35 massas solares dispersas por uma região com um raio superior a 6 vezes a distância da Terra ao Sol. A densidade de matéria nas camadas mais externas da estrela é muito inferior à densidade da atmosfera que nos rodeia aqui na Terra. A densidade média de VY Canis Majoris é cerva de 100 milhões de vezes inferior à do Sol. How can a star reach the size of VY Canis Major? VY Canis Majoris is a hypergiant star, whose radius is about 1 400x greater than the Sun's, that is, about 6 times the distance from Earth to the Sun. It's a red hypergiant, with a mass between 15 and 35 solar masses.

After their formation, all stars reach the so-called Main Sequence phase, where they spend most of their lives converting, via nuclear fusion, Hydrogen into Helium. In this phase the gravity imposed by the mass of the star, which points towards the center, is perfectly balanced by the pressure of the generated radiation, which points away from the center.

A star leaves the Main Sequence after having consumed all the Hydrogen in its central region. In this phase, the central region, composed of helium, begins to collapse due to gravity, since there is now no radiation pressure to maintain a balance.

The surrounding layer of Hydrogen collapses, heating up to the point of allowing the re-ignition of the nuclear fusion of Hydrogen into Helium which now occurs in an outer shell, around the central region. The pressure of the released radiation, however, causes the outer layers of the star to expand and, as a result, to cool. The star thus leaves the Main Sequence and goes into the Red Giant phase, considerably increasing its luminosity and size.

Meanwhile, the central region continues to collapse. Helium produced in the outermost layers falls towards the center, further accelerating this collapse. The temperature in the central region increases progressively, until it eventually reaches the value necessary for helium nuclear fusion reactions to begin.

The nuclear fusion of Helium results in the production of Carbon and Oxygen. If the mass of the star is greater than about 8 solar masses, then the gravity in its central region will be sufficient for carbon nuclear fusion reactions to take place, producing heavier elements such as oxygen, neon and magnesium. If the mass of the star is large enough, these elements will also give rise to nuclear fusion reactions producing higher atomic number elements, possibly even reaching Iron.

In a massive star (> 25 solar masses), there end up being several layers where nuclear fusion reactions take place. As a result of radiation pressure, the outer layers expand further to form a Red Supergiant. The region where the various nuclear reactions take place has a radius comparable to that of the Earth. The supergiant has a radius comparable to that of Jupiter's orbit.

There is, however, always some controversy as to the size of these supergiant stars. It's not easy to define where the star ends. In the case of VY Canis Majoris, we have between 15 and 35 solar masses dispersed over a region with a radius greater than 6 times the distance from Earth to the Sun. The density of matter in the outermost layers of the star is much lower than the density of the atmosphere that surrounds us here on Earth. The average density of VY Canis Majoris is about 100 million times less than that of the Sun.