Esimerkki valkoisesta kääpiötähdestä

Joistakin tähdistä tulee valkoisia kääpiöitä lähellä elämänsä loppua. Tähti olemassaolonsa tässä vaiheessa on erittäin tiheä; sillä voi olla auringon massa, mutta vain yhtä suuri kuin maa. Yksi ensimmäisistä koskaan havaituista valkoisista kääpiötähdistä on Sirius-kumppani Canis Major-tähdistössä. Kaksi tähteä, jotka muodostavat binaarijärjestelmän, tunnetaan nimellä Sirius A ja Sirius B.

Elinkaarensa aikana tähti, kuten aurinko, polttaa lopulta kaiken ydinpolttoaineen, ja samalla tavoin painovoima saa sen romahtamaan. Samalla sen ulkokerrokset laajenevat ja tähdestä tulee punainen jättiläinen. Tähän ytimen lämpötila tässä vaiheessa pysyy korkeana, ja ytimestä tulee erittäin tiheä painovoima puristaa sitä edelleen ja ydinprosessit alkavat muuttaa heliumia hiileksi ja raskaammaksi elementtejä. Punainen jättiläisen ulkokerros laajenee lopulta planeettasumuksi, jättäen taakseen kuuman, tiheän ytimen, joka on valkoinen kääpiötähti.

Siihen aikaan kun punaisesta jättiläisestä on tullut valkoinen kääpiö, fuusio on loppunut, eikä tähdellä ole tarpeeksi energiaa painovoiman torjumiseksi. Tämän seurauksena aine tiivistyy niin paljon, että kaikki energiatasot ovat täynnä elektroneja, ja kvanttimekaaniset periaatteet estävät sitä kutistumasta edelleen. Tämän prosessin takia valkoisen kääpiön massalle on raja: 1,4 kertaa auringon massa. Pinnan painovoima on 100 000 kertaa suurempi kuin maan päällä, ja ilmakehä, joka on enimmäkseen kevyitä kaasuja, kuten vetyä ja heliumia, vedetään hyvin lähelle pintaa.

Tähtitieteilijä ja matemaatikko Friedrich Bessel ehdotti Sirius B: n olemassaoloa vuonna 1844 huomattavasti näkyvämmän Sirius A: n havaintojen perusteella. Tähtitieteilijä Alvan Clark näki sen ensimmäisenä vuonna 1862. Sen tarkkailu on vaikeaa, koska se on lähempänä Sirius A: ta kuin Mercury on aurinkoa, ja se on 8200 heikompi kuin Sirius A. Auringon halkaisijan ollessa vain 0,008, se on jopa pienempi kuin maa, mutta sen massa on 97,8--103,4 prosenttia auringon massasta. Se on niin tiheä, että yksi kuutiometri sen materiaalista painaisi maapallolla 13,6 tonnia (15 tonnia).

Kun punainen jättiläinen palaa, mitä sen polttoaineesta ja ytimestä jäljellä on, sen painovoimakenttä muuttuu liian heikot pitämään kiinni ulommista kaasukerroksista, ja ne alkavat ajautua pois muodostaen tähtitieteilijöiden kutsuman planeetan tähtisumu. Yksi esimerkki on viehättävä Helix-sumu, joka tunnetaan yleisesti nimellä Jumalan silmä, joka sijaitsee Vesimiehen tähdistössä. Sumuun keskellä oleva valkoinen kääpiö lähettää edelleen suuria määriä ultraviolettisäteilyä, joka lämmittää sumussa olevat kaasut ja antaa sille tunnusomaiset värit.