Exempel på en vit dvärgstjärna

Vissa stjärnor blir vita dvärgar nära slutet av sin livstid. En stjärna i denna fas av sin existens är supertät; den kan ha solens massa men ändå vara lika stor som jorden. En av de första vita dvärgstjärnorna som någonsin observerats är sällskapet till Sirius, i konstellationen Canis Major. De två stjärnorna, som bildar ett binärt system, är kända som Sirius A och Sirius B.

Under sin livstid bränner en stjärna som solen så småningom upp allt kärnbränsle, och som det gör så får tyngdkraften att kollapsa. Samtidigt expanderar dess yttre lager och stjärnan blir en röd jätte. Temperaturen i en stjärnas kärna i detta steg är fortfarande hög och kärnan blir supertät som tyngdkraften fortsätter att komprimera den och kärnkraftsprocesserna börjar omvandla helium till kol och tyngre element. Det yttre skiktet av den röda jätten expanderar så småningom till en planetnebulosa och lämnar den heta, täta kärnan, som är en vit dvärgstjärna.

När en röd jätte har blivit en vit dvärg har fusionen upphört och stjärnan har inte tillräckligt med energi för att motverka tyngdkraften. Följaktligen blir materien så komprimerad att alla energinivåer fylls med elektroner, och kvantmekaniska principer hindrar den från att krympa ytterligare. På grund av denna process finns det en gräns för den vita dvärgens massa: 1,4 gånger solens massa. Ytans tyngdkraft är 100 000 gånger så stor som den är på jorden, och atmosfären, som mestadels är lätta gaser som väte och helium, dras mycket nära ytan.

Astronom och matematiker Friedrich Bessel antog Sirius B 1844, baserat på observationer av den mycket mer synliga Sirius A. Astronom Alvan Clark var den första som såg den 1862. Att observera det är svårt eftersom det är närmare Sirius A än kvicksilver är solen, och det är 8 200 svagare än Sirius A. Med en diameter på endast 0,008 som solen, är den ännu mindre än jorden, men dess massa är 97,8 procent till 103,4 procent solens. Det är så tätt att 1 kubikcentimeter av dess material skulle väga 13,6 ton (15 ton) på jorden.

När en röd jätte brinner, blir det som finns kvar av bränslet och kärnan fortsätter att krympa, dess gravitationsfält blir för svagt för att hålla de yttre gasskikten, och de börjar glida bort och bilda vad astronomer kallar en planetarisk nebulosa. Ett exempel är den pittoreska Helix Nebula, populärt känd som Guds öga, belägen i konstellationen Vattumannen. Den vita dvärgen i mitten av nebulosan fortsätter att avge stora mängder ultraviolett strålning, vilket värmer upp gaserna i nebulosan och ger den dess karakteristiska färger.