مثال على النجم القزم الأبيض

تصبح بعض النجوم أقزامًا بيضاء بالقرب من نهايات حياتها. النجم في هذه المرحلة من وجوده كثيف للغاية ؛ يمكن أن يكون لها كتلة من الشمس ولكن بحجم الأرض فقط. من أوائل النجوم القزمة البيضاء التي لوحظت على الإطلاق رفيق سيريوس ، في كوكبة Canis Major. يُعرف النجمان ، اللذان يشكلان نظامًا ثنائيًا ، باسم Sirius A و Sirius B.

خلال حياته ، يحرق نجم مثل الشمس في النهاية كل وقوده النووي ، وكما تفعل ، تتسبب قوة الجاذبية في انهياره. في الوقت نفسه ، تتسع طبقاته الخارجية ، ويصبح النجم عملاقًا أحمر. تظل درجة الحرارة في قلب النجم في هذه المرحلة مرتفعة ، ويصبح اللب شديد الكثافة تستمر الجاذبية في ضغطه وتبدأ العمليات النووية في تحويل الهيليوم إلى كربون وأثقل عناصر. تتوسع الطبقة الخارجية من العملاق الأحمر في النهاية إلى سديم كوكبي ، تاركة وراءها النواة الساخنة والكثيفة ، والتي هي عبارة عن نجم قزم أبيض.

بحلول الوقت الذي أصبح فيه العملاق الأحمر قزمًا أبيض ، توقف الاندماج ، ولا يمتلك النجم طاقة كافية لمواجهة قوة الجاذبية. وبالتالي ، تصبح المادة مضغوطة للغاية بحيث تمتلئ جميع مستويات الطاقة بالإلكترونات ، وتمنع مبادئ ميكانيكا الكم من الانكماش أكثر. بسبب هذه العملية ، هناك حد لكتلة القزم الأبيض: 1.4 مرة كتلة الشمس. تبلغ جاذبية السطح 100000 ضعف ما هي عليه على الأرض ، والغلاف الجوي ، الذي يتكون في الغالب من الغازات الخفيفة مثل الهيدروجين والهيليوم ، يتم سحبه بالقرب من السطح.

افترض عالم الفلك وعالم الرياضيات فريدريش بيسل وجود سيريوس ب في عام 1844 ، بناءً على ملاحظات سيريوس أ. كان عالم الفلك ألفان كلارك أول من شاهده عام 1862. من الصعب رصدها لأنها أقرب إلى سيريوس أ من عطارد للشمس ، وهي أخف بمقدار ٨٢٠٠٠ من سيريوس أ. يبلغ قطرها 0.008 فقط من الشمس ، وهي أصغر من الأرض ، لكن كتلتها تبلغ 97.8٪ إلى 103.4٪ من كتلة الشمس. إنه كثيف جدًا لدرجة أن 1 بوصة مكعبة من مادته تزن 13.6 طنًا متريًا (15 طنًا) على الأرض.

عندما يحترق عملاق أحمر ، ما تبقى من وقوده ويستمر قلبه في الانكماش ، ويصبح مجال جاذبيته أضعف من أن تمسك طبقات الغاز الخارجية ، وتبدأ في الانجراف بعيدًا ، وتشكل ما يسميه علماء الفلك كوكبًا سديم. أحد الأمثلة على ذلك هو سديم اللولب الخلاب ، المعروف باسم عين الله ، الموجود في كوكبة الدلو. يستمر القزم الأبيض في مركز السديم في إصدار كميات كبيرة من الأشعة فوق البنفسجية ، مما يؤدي إلى تسخين الغازات في السديم ويمنحه ألوانه المميزة.