ตัวอย่างดาวแคระขาว

ดาวฤกษ์บางดวงกลายเป็นดาวแคระขาวเมื่อใกล้จะสิ้นอายุขัย ดาวฤกษ์ในระยะของการดำรงอยู่นี้มีความหนาแน่นสูง มันสามารถมีมวลของดวงอาทิตย์ได้ แต่จะมีขนาดใหญ่เท่ากับโลกเท่านั้น ดาวแคระขาวดวงแรกที่เคยสังเกตพบคือดาวบริวารของซีเรียสในกลุ่มดาว Canis Major ดาวสองดวงซึ่งก่อตัวเป็นระบบดาวคู่เรียกว่าซิเรียสเอและซิเรียสบี

ในช่วงชีวิตของมัน ดาวฤกษ์อย่างดวงอาทิตย์จะเผาผลาญเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ทั้งหมดในที่สุด และเช่นเดียวกับที่มันทำ แรงโน้มถ่วงทำให้มันพังทลาย ในเวลาเดียวกัน ชั้นนอกของมันก็ขยายตัว และดาวก็กลายเป็นดาวยักษ์แดง อุณหภูมิที่แกนกลางของดาวฤกษ์ในระยะนี้ยังคงสูง และแกนกลางจะมีความหนาแน่นสูงเป็น แรงโน้มถ่วงยังคงบีบอัดมันและกระบวนการนิวเคลียร์เริ่มเปลี่ยนฮีเลียมเป็นคาร์บอนและหนักขึ้น องค์ประกอบ ในที่สุด ชั้นนอกของดาวยักษ์แดงจะขยายตัวเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ ทิ้งแกนกลางที่ร้อนและหนาแน่น ซึ่งเป็นดาวแคระขาว

เมื่อดาวยักษ์แดงกลายเป็นดาวแคระขาว การหลอมรวมได้หยุดลง และดาวฤกษ์ไม่มีพลังงานเพียงพอที่จะต่อต้านแรงโน้มถ่วง ดังนั้น สสารจึงถูกบีบอัดจนระดับพลังงานทั้งหมดเต็มไปด้วยอิเล็กตรอน และหลักการทางกลของควอนตัมจะป้องกันไม่ให้หดตัวอีก ด้วยเหตุนี้ จึงมีขีดจำกัดมวลของดาวแคระขาว: 1.4 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ความโน้มถ่วงที่พื้นผิวสูงกว่าโลกถึง 100,000 เท่า และชั้นบรรยากาศซึ่งส่วนใหญ่เป็นก๊าซเบา เช่น ไฮโดรเจนและฮีเลียม ถูกดึงเข้าไปใกล้พื้นผิวมาก

นักดาราศาสตร์และนักคณิตศาสตร์ ฟรีดริช เบสเซล ตั้งสมมติฐานการมีอยู่ของซิเรียส บี ในปี ค.ศ. 1844 โดยอาศัยการสังเกตของซิเรียส เอ ที่มองเห็นได้ชัดเจนกว่ามาก นักดาราศาสตร์ Alvan Clark เป็นคนแรกที่เห็นมันในปี 1862 การสังเกตเป็นเรื่องยากเพราะอยู่ใกล้ซิเรียสเอมากกว่าดาวพุธอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ และสว่างกว่าดาวซิเรียสเอถึง 8,200 ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางของดวงอาทิตย์เพียง 0.008 ดวงจึงมีขนาดเล็กกว่าโลก แต่มีมวล 97.8 เปอร์เซ็นต์ถึง 103.4 เปอร์เซ็นต์ของดวงอาทิตย์ มีความหนาแน่นมากจนวัสดุ 1 ลูกบาศก์นิ้วมีน้ำหนัก 13.6 เมตริกตัน (15 ตัน) บนโลก

เมื่อดาวยักษ์แดงเผาไหม้ สิ่งที่เหลืออยู่ของเชื้อเพลิงและแกนกลางยังคงหดตัว สนามโน้มถ่วงของมันกลายเป็น อ่อนแอเกินกว่าจะยึดชั้นก๊าซชั้นนอกไว้ได้ และพวกมันก็เริ่มลอยออกไป ก่อตัวขึ้นตามที่นักดาราศาสตร์เรียกว่าดาวเคราะห์ เนบิวลา ตัวอย่างหนึ่งคือ Helix Nebula อันงดงามซึ่งรู้จักกันในนาม Eye of God ซึ่งอยู่ในกลุ่มดาวราศีกุมภ์ ดาวแคระขาวที่ใจกลางเนบิวลายังคงปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตออกมาเป็นจำนวนมาก ซึ่งทำให้ก๊าซในเนบิวลาร้อนขึ้นและให้สีที่มีลักษณะเฉพาะ