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Einige Sterne werden zu weißen Zwergen am Ende ihres Lebens. Ein Stern in dieser Phase seiner Existenz ist überhöht; Es kann die Masse der Sonne haben und doch nur so groß sein wie die Erde. Einer der ersten weißen Zwergsterne, die jemals beobachtet wurden, ist der Begleiter von Sirius im Sternbild Canis Major. Die beiden Sterne, die ein binäres System bilden, heißen Sirius A und Sirius B.
Formation
Ein Stern wie die Sonne verbrennt im Laufe seines Lebens schließlich seinen gesamten Kernbrennstoff und bricht dabei aufgrund der Schwerkraft zusammen. Gleichzeitig dehnen sich seine äußeren Schichten aus und der Stern wird zu einem roten Riesen. Die Temperatur im Kern eines Sterns bleibt in diesem Stadium hoch und der Kern wird superhart, wenn die Schwerkraft ihn weiter komprimiert und die Kernprozesse Helium in Kohlenstoff und schwerere Elemente umwandeln. Die äußere Schicht des roten Riesen dehnt sich schließlich zu einem planetarischen Nebel aus und hinterlässt den heißen, dichten Kern, der ein weißer Zwergstern ist.
Eigenschaften
Bis ein roter Riese ein weißer Zwerg geworden ist, hat die Fusion aufgehört und der Stern hat nicht genug Energie, um der Schwerkraft entgegenzuwirken. Infolgedessen wird die Materie so komprimiert, dass alle Energieniveaus mit Elektronen gefüllt sind, und quantenmechanische Prinzipien verhindern, dass sie weiter schrumpft. Aufgrund dieses Prozesses ist die Masse des Weißen Zwergs auf das 1,4-fache der Sonnenmasse begrenzt. Die Oberflächengravitation ist 100.000-mal so hoch wie auf der Erde, und die Atmosphäre, bei der es sich hauptsächlich um leichte Gase wie Wasserstoff und Helium handelt, wird sehr nahe an die Oberfläche gezogen.
Sirius B
Der Astronom und Mathematiker Friedrich Bessel vermutete die Existenz von Sirius B im Jahr 1844, basierend auf Beobachtungen des viel besser sichtbaren Sirius A. Der Astronom Alvan Clark war der erste, der es im Jahr 1862 sah ist der Sonne zugewandt und 8.200 schwächer als der Sirius A. Mit einem Durchmesser von nur 0,008 Prozent der Sonne ist er noch kleiner als die Erde, aber seine Masse beträgt 97,8 bis 103,4 Prozent der Sonne. Es ist so dicht, dass 1 Kubikzoll seines Materials 13,6 Tonnen (15 Tonnen) auf der Erde wiegen würde.
Der Helix-Nebel
Wenn ein roter Riese brennt, was von seinem Treibstoff übrig ist und der Kern weiter schrumpft, wird sein Gravitationsfeld zu schwach, um die äußeren Gasschichten zu halten, und sie beginnen wegzutreiben und bilden das, was Astronomen einen planetarischen Nebel nennen. Ein Beispiel ist der malerische Helix-Nebel, der im Volksmund als das Auge Gottes bekannt ist und sich im Sternbild Wassermann befindet. Der weiße Zwerg in der Mitte des Nebels gibt weiterhin große Mengen ultravioletter Strahlung ab, die die Gase im Nebel aufheizt und ihm seine charakteristischen Farben verleiht.