Voorbeeld van een witte dwergster

Sommige sterren worden tegen het einde van hun leven witte dwergen. Een ster in deze fase van zijn bestaan ​​is superdicht; het kan de massa van de zon hebben en toch maar zo groot zijn als de aarde. Een van de eerste witte dwergsterren die ooit is waargenomen, is de metgezel van Sirius, in het sterrenbeeld Canis Major. De twee sterren, die een binair systeem vormen, staan ​​bekend als Sirius A en Sirius B.

In de loop van zijn leven verbrandt een ster zoals de zon uiteindelijk al zijn nucleaire brandstof, en terwijl hij dat doet, zorgt de zwaartekracht ervoor dat hij instort. Tegelijkertijd breiden de buitenste lagen uit en wordt de ster een rode reus. De temperatuur in de kern van een ster in deze fase blijft hoog en de kern wordt superdicht als de zwaartekracht blijft het samendrukken en de nucleaire processen beginnen helium om te zetten in koolstof en zwaarder elementen. De buitenste laag van de rode reus breidt zich uiteindelijk uit tot een planetaire nevel en laat de hete, dichte kern achter, die een witte dwergster is.

Tegen de tijd dat een rode reus een witte dwerg is geworden, is de fusie gestopt en heeft de ster niet genoeg energie om de zwaartekracht tegen te gaan. Bijgevolg wordt materie zo gecomprimeerd dat alle energieniveaus gevuld zijn met elektronen, en kwantummechanische principes voorkomen dat het verder krimpt. Door dit proces is er een grens aan de massa van de witte dwerg: 1,4 keer de massa van de zon. De zwaartekracht aan het oppervlak is 100.000 keer die op aarde, en de atmosfeer, die voornamelijk uit lichte gassen bestaat zoals waterstof en helium, wordt heel dicht bij het oppervlak getrokken.

Astronoom en wiskundige Friedrich Bessel veronderstelde het bestaan ​​van Sirius B in 1844, op basis van waarnemingen van de veel beter zichtbare Sirius A. Astronoom Alvan Clark was de eerste die het in 1862 zag. Het is moeilijk te observeren omdat het dichter bij Sirius A staat dan Mercurius bij de zon, en het is 8200 zwakker dan de Sirius A. Met een diameter van slechts 0,008 die van de zon is hij zelfs kleiner dan de aarde, maar zijn massa is 97,8 procent tot 103,4 procent die van de zon. Het is zo dicht dat 1 kubieke inch van zijn materiaal op aarde 13,6 ton (15 ton) zou wegen.

Terwijl een rode reus verbrandt, wat er nog over is van zijn brandstof en de kern blijft krimpen, wordt zijn zwaartekrachtveld te zwak om de buitenste gaslagen vast te houden, en ze beginnen weg te drijven en vormen wat astronomen een planetaire noemen nevel. Een voorbeeld is de pittoreske Helixnevel, in de volksmond bekend als het Oog van God, gelegen in het sterrenbeeld Waterman. De witte dwerg in het midden van de nevel zendt nog steeds grote hoeveelheden ultraviolette straling uit, die de gassen in de nevel opwarmt en haar karakteristieke kleuren geeft.