Trostruki alfa proces je način na koji zvijezde spajaju jezgre helija u jezgre ugljika i kisika kada potroše svoje vodikovo gorivo. Pokretanje trostrukog alfa procesa zahtijeva trajne temperature od preko 100,000,000 100 XNUMX K i dovoljnu gustoću helija. To se događa kada zvijezda počne stvarati značajne količine helijevog “pepela” u svojoj jezgri izgaranjem vodika. Helij nema kamo otići i ne proizvodi vlastitu energiju, pa se agregira u jezgri i skuplja. Kontrakcija jako povećava toplinu i tlak. Pri XNUMX megaKelvina pokreće se trostruki alfa proces, također poznat kao izgaranje helija.
Trostruki alfa proces je dobio ime jer je proces fuzije tri alfa čestice. Alfa čestica su dva protona i dva neutrona povezana zajedno, što je isto što i jezgra helija. Pod kolosalnim pritiscima u jezgri zvijezde, dvije jezgre helija mogu se natjerati da se spoje u jezgru berilija, oslobađajući pri tome gama zrake. Berilijeva jezgra je nestabilna, u roku od 2.6×10-16 sekundi kolabira natrag u jezgre helija. Ali ako se kontinuirano stvara dovoljno jezgri berilija, na kraju će se jedna spojiti s drugom energetskom jezgramom helija i stvoriti ugljik, jezgre s ukupno šest protona i šest neutrona.
Trostruki alfa proces događa se kod svih zvijezda male do srednje mase (0.6-10 solarnih masa) kasno u njihovom životu. Nakon stupnja Crvenog diva, koji prikazuje tradicionalno izgaranje vodika u komprimiranoj ljusci oko jezgre helija, jezgra se kolabira i počinje sagorijevati helij, lansirajući zvijezdu u asimptotičku divovsku granu Hertzsprung-Russell dijagrama, koji uspoređuje svjetlinu zvijezde sa spektralnim tipom .
Brzina triple-alfa reakcije jako ovisi o temperaturi jezgre – brzina reakcije je umnožak temperature na 30. stepen i gustoće na kvadrat. U malim zvijezdama helijeva jezgra postaje toliko gusta da postaje oblik degenerirane tvari, gdje povećanje temperature ne odgovara povećanju volumena. To može dovesti do odbjegle trostruke alfa reakcije zvane bljesak helija, gdje se 60-80% helija u jezgri spaljuje u minutama. Za veće zvijezde, helij se počinje spajati na ljusci izvan ugljične jezgre, sprječavajući je da dosegne degenerirano stanje materije. U tim većim zvijezdama na kraju počinje izgaranje ugljika.