Ejemplo de una estrella enana blanca

Algunas estrellas se convierten en enanas blancas cerca del final de su vida. Una estrella en esta fase de su existencia es superdensa; puede tener la masa del sol y ser tan grande como la Tierra. Una de las primeras estrellas enanas blancas jamás observadas es la compañera de Sirio, en la constelación de Canis Major. Las dos estrellas, que forman un sistema binario, se conocen como Sirio A y Sirio B.

En el transcurso de su vida, una estrella como el sol finalmente quema todo su combustible nuclear y, al hacerlo, la fuerza de la gravedad hace que colapse. Al mismo tiempo, sus capas externas se expanden y la estrella se convierte en una gigante roja. La temperatura en el núcleo de una estrella en esta etapa permanece alta y el núcleo se vuelve superdenso a medida que la gravedad continúa comprimiéndolo y los procesos nucleares comienzan a convertir el helio en carbono y más pesado elementos. La capa exterior de la gigante roja eventualmente se expande en una nebulosa planetaria, dejando atrás el núcleo denso y caliente, que es una estrella enana blanca.

Para cuando una gigante roja se ha convertido en una enana blanca, la fusión ha cesado y la estrella no tiene suficiente energía para contrarrestar la fuerza de la gravedad. En consecuencia, la materia se comprime tanto que todos los niveles de energía están llenos de electrones, y los principios de la mecánica cuántica evitan que se encoja aún más. Debido a este proceso, existe un límite para la masa de la enana blanca: 1,4 veces la masa del sol. La gravedad de la superficie es 100.000 veces mayor que en la Tierra, y la atmósfera, que en su mayoría son gases ligeros como el hidrógeno y el helio, se acerca mucho a la superficie.

El astrónomo y matemático Friedrich Bessel planteó la hipótesis de la existencia de Sirio B en 1844, basándose en observaciones del mucho más visible Sirio A. El astrónomo Alvan Clark fue el primero en verlo en 1862. Observarlo es difícil porque está más cerca de Sirio A que Mercurio del sol, y es 8.200 más débil que el Sirio A. Con un diámetro de sólo 0,008 del sol, es incluso más pequeño que la Tierra, pero su masa es del 97,8 por ciento al 103,4 por ciento de la del sol. Es tan denso que 1 pulgada cúbica de su material pesaría 13,6 toneladas métricas (15 toneladas) en la Tierra.

Mientras un gigante rojo arde, lo que queda de su combustible y el núcleo continúa encogiéndose, su campo gravitacional se vuelve demasiado débiles para contener las capas externas de gas, y comienzan a alejarse, formando lo que los astrónomos llaman un planeta nebulosa. Un ejemplo es la pintoresca Nebulosa Helix, conocida popularmente como el Ojo de Dios, ubicada en la constelación de Acuario. La enana blanca en el centro de la nebulosa sigue emitiendo grandes cantidades de radiación ultravioleta, que calienta los gases de la nebulosa y le da sus colores característicos.