Certaines étoiles deviennent des naines blanches vers la fin de leur vie. Une étoile dans cette phase de son existence est superdense; il peut avoir la masse du soleil mais être aussi grand que la Terre. L'une des premières étoiles naines blanches jamais observées est la compagne de Sirius, dans la constellation du Grand Canidé. Les deux étoiles, qui forment un système binaire, sont connues sous le nom de Sirius A et Sirius B.
Formation
Au cours de sa vie, une étoile telle que le soleil finit par brûler tout son combustible nucléaire et, ce faisant, la force de gravité la fait s'effondrer. En même temps, ses couches externes se dilatent et l'étoile devient une géante rouge. La température au cœur d'une étoile à ce stade reste élevée et le cœur devient superdense à mesure que la gravité continue de le comprimer et les processus nucléaires commencent à convertir l'hélium en carbone et plus lourd éléments. La couche externe de la géante rouge finit par se développer en une nébuleuse planétaire, laissant derrière elle le noyau chaud et dense, qui est une étoile naine blanche.
Caractéristiques
Au moment où une géante rouge est devenue une naine blanche, la fusion a cessé et l'étoile n'a pas assez d'énergie pour contrer la force de gravité. Par conséquent, la matière devient si comprimée que tous les niveaux d'énergie sont remplis d'électrons, et les principes de la mécanique quantique l'empêchent de rétrécir davantage. En raison de ce processus, il y a une limite à la masse de la naine blanche: 1,4 fois la masse du soleil. La gravité à la surface est 100 000 fois supérieure à celle de la Terre, et l'atmosphère, composée principalement de gaz légers tels que l'hydrogène et l'hélium, est attirée très près de la surface.
Sirius B
L'astronome et mathématicien Friedrich Bessel a émis l'hypothèse de l'existence de Sirius B en 1844, sur la base d'observations du bien plus visible Sirius A. L'astronome Alvan Clark fut le premier à le voir en 1862. L'observer est difficile car il est plus proche de Sirius A que Mercure ne l'est du soleil, et il est 8 200 plus faible que Sirius A. Avec un diamètre de seulement 0,008 celui du soleil, il est encore plus petit que la Terre, mais sa masse est de 97,8% à 103,4% de celle du soleil. Il est si dense qu'un pouce cube de sa matière pèserait 13,6 tonnes métriques (15 tonnes) sur Terre.
La nébuleuse de l'hélice
Alors qu'une géante rouge brûle, ce qui reste de son combustible et le noyau continue de rétrécir, son champ gravitationnel devient trop faibles pour retenir les couches de gaz externes, et elles commencent à dériver, formant ce que les astronomes appellent une planète nébuleuse. Un exemple est la pittoresque Nébuleuse de l'Hélice, connue sous le nom d' Godil de Dieu, située dans la constellation du Verseau. La naine blanche au centre de la nébuleuse continue d'émettre de grandes quantités de rayonnement ultraviolet, ce qui réchauffe les gaz de la nébuleuse et lui donne ses couleurs caractéristiques.