Příklad hvězdy bílého trpaslíka

Některé hvězdy se na konci své životnosti stávají bílými trpaslíky. Hvězda v této fázi své existence je superhustá; může mít hmotu slunce, přesto může být jen tak velká jako Země. Jednou z prvních bílých trpasličích hvězd, jaké kdy byly pozorovány, je společník k Siriusovi v souhvězdí Canis Major. Tyto dvě hvězdy, které tvoří binární systém, jsou známé jako Sirius A a Sirius B.

V průběhu svého života hvězda, jako je slunce, nakonec spálí veškeré své jaderné palivo a jak to dělá, gravitační síla způsobí její zhroucení. Současně se jeho vnější vrstvy rozšiřují a hvězda se stává červeným obrem. Teplota v jádru hvězdy v této fázi zůstává vysoká a jádro se stává superhustým gravitace ji stále komprimuje a jaderné procesy začínají přeměňovat helium na uhlík a těžší elementy. Vnější vrstva červeného obra nakonec expanduje do planetární mlhoviny a zanechává za sebou horké husté jádro, kterým je bílý trpaslík.

V době, kdy se z červeného obra stal bílý trpaslík, fúze přestala a hvězda nemá dostatek energie na to, aby působila proti gravitační síle. Následkem toho je hmota tak stlačena, že všechny energetické úrovně jsou naplněny elektrony a kvantové mechanické principy ji brání v dalším zmenšování. Kvůli tomuto procesu existuje limit hmotnosti bílého trpaslíka: 1,4násobek hmotnosti slunce. Povrchová gravitace je 100 000krát větší než na Zemi a atmosféra, kterou tvoří většinou lehké plyny, jako je vodík a hélium, je přitahována velmi blízko k povrchu.

Astronom a matematik Friedrich Bessel předpokládal existenci Siriuse B v roce 1844 na základě pozorování mnohem viditelnějšího Siriuse A. Astronom Alvan Clark to jako první viděl v roce 1862. Pozorovat to je obtížné, protože je blíže k Siriu A než Merkur ke slunci a je o 8 200 slabší než Sirius A. S průměrem pouze 0,008 Slunce je ještě menší než Země, ale jeho hmotnost je 97,8 až 103,4 procenta hmotnosti Slunce. Je tak hustý, že 1 kubický palec jeho materiálu by na Zemi vážil 13,6 tun (15 tun).

Jak červený obr hoří, to, co zbylo z jeho paliva a jádro se stále zmenšuje, se stává jeho gravitačním polem příliš slabé na to, aby udržely vnější plynné vrstvy, a začnou se vzdalovat a vytvářejí to, co astronomové nazývají planetární mlhovina. Jedním z příkladů je malebná mlhovina Helix, známá populárně jako Boží oko, která se nachází v souhvězdí Vodnáře. Bílý trpaslík ve středu mlhoviny nadále emituje velké množství ultrafialového záření, které ohřívá plyny v mlhovině a dodává mu charakteristické barvy.