Nane bianche sono lo stadio finale nell'evoluzione delle stelle di piccola massa (quelle con masse inferiori a circa 8 masse solari). Sono oggetti molto densi, con una massa simile a quella del Sole ma un volume grande solo quanto quello della Terra. Ciò significa che hanno una gravità superficiale molto elevata, che avvicina molto gli atomi della stella.

Le nane bianche si formano quando una stella di piccola massa esaurisce il carburante e non può più supportare le reazioni di fusione nel suo nucleo. Quando il nucleo della stella collassa, gli strati esterni della stella vengono espulsi, formando una nebulosa planetaria. Il nucleo collassato diventa quindi una nana bianca.

Le nane bianche sono oggetti molto caldi, con temperature superficiali fino a 100.000 Kelvin. Tuttavia non sono molto luminosi, poiché emettono la maggior parte della loro energia sotto forma di luce ultravioletta.

Le nane bianche sono oggetti stabili e possono durare miliardi di anni. Tuttavia, alla fine si raffredderanno e diventeranno nane nere.

Ecco una spiegazione più dettagliata del processo di formazione delle nane bianche:

1. Man mano che una stella di piccola massa invecchia, inizia a rimanere senza carburante nel suo nucleo. Ciò provoca la contrazione del nucleo e l’espansione degli strati esterni della stella. La stella diventa una gigante rossa.

2. Man mano che il nucleo si contrae, diventa più caldo e denso. Alla fine, il nucleo raggiunge una temperatura e una densità alle quali può iniziare la fusione del carbonio. Questo processo rilascia energia, che arresta il collasso del nucleo.

3. La stella entra quindi in una fase chiamata fase di ramo orizzontale. Durante questa fase, la stella brucia il carbonio nel suo nucleo e l'elio nel guscio che circonda il nucleo.

4. Alla fine, la stella esaurisce il carbonio nel suo nucleo e il nucleo collassa nuovamente. Questa volta il collasso non viene fermato dalle reazioni di fusione. Invece, gli elettroni nel nucleo diventano così fitti che non riescono più a resistere all'attrazione gravitazionale del nucleo. Ciò fa sì che il nucleo collassi in un oggetto molto denso chiamato nana bianca.

5. Gli strati esterni della stella vengono espulsi durante il collasso del nucleo, formando una nebulosa planetaria.

Le nane bianche sono oggetti molto stabili e possono durare miliardi di anni. Tuttavia, alla fine si raffredderanno e diventeranno nane nere.