FEHÉR TÖRPÉK
Ha a csillag tömege kb. 5 naptömeg alatti, ez nem elegendő ahhoz, hogy a
héliumégés után visszamaradt szén- és oxigénmagban további reakciók
induljanak be. Külső rétegét planetáris köd formájában ledobja, hidrogén- és
héliumégető héja lassan kimerül, és a csillag energiatermelő reakciók híján
elkezd összehúzódni - ilyenkor keletkezik fehér törpe.
A csillag zsugorodását a fehér törpéknél az elfajult elektrongáz nyomása
állítja meg. Az elfajult anyagra nem érvényesek az ideális gáztörvények,
nyomása tulajdonképpen csak sűrűségétől függ. A fehér törpe összepréselt
anyagában az atommagok nagyon közel kerülnek egymáshoz, így kevesebb pálya
alakulhat ki a magok körül, mint ahány elektron van (a klasszikus
megközelítés szerint). Amikor az elektronok egy része betölti ezeket az
energiaállapotokat, a Pauli-féle kizárási elv értelmében "minden férőhely
elkelt". A maradék elektron kénytelen a már telített pályákon, az azokra
jellemzőnél nagyobb energiával mozogni. Ekkor az ionizált anyag rendkívül
nagy külső nyomásnak is ellenáll. Ezt nevezik az anyag elfajulásának, amely
termonukleáris energiatermelő reakciók nélkül is ellenáll a külső rétegek
nyomásának.
A fehér törpék mérete a Föld mérettartományába esik, átmérőjük 10 ezer km
körüli, sűrűségük nagy: 10^6-10^7 g/cm3. Az elfajult elektrongáz csak adott
nagyságú nyomásnak tud ellenállni, így a fehér törpék tömege nem haladhatja
meg az 1,4 naptömeget, ez a Chandrasekhar-határ. (Elméletileg számított
érték nem forgó csillagokra.) Az összehúzódás több rendkívüli
következménnyel is jár: pörgésük felgyorsul, tengelyforgási idejük
néhányszor 10 másodpercre nő. Az eredeti mágneses tér megmarad, ami kis
térfogatba zárva rendkívül erős lesz. A fehér törpék anyaga jó hővezető,
belsejükben mindenhol közel azonos hőmérséklet uralkodik. (Felszínükön egy
vékony rétegben nincs elfajulva az anyag, itt időnként fúziós reakciók
történhetnek, amint a csillagközi térből hidrogén hullik rájuk.) A
megfigyelt fehér törpék hőmérséklete 100000-4000 K közötti. Lassan,
évmilliárdok alatt hűlnek ki teljesen, ekkor fekete törpe lesz belőlük.
Az 5-8 naptömegnél nagyobb tömegű csillagok magjában a nagy tömeg miatt
akkora hőmérséklet alakul ki, hogy tovább fuzionál a szén valamint az
oxigén, és a reakciók során egyre nehezebb atommagok épülnek fel. A fúziós
reakciók egészen a vasmagokig zajlanak le, ennél nehezebb atommagok
létrehozásakor azonban már nem szabadul fel energia, így az energiaforrások
kiapadnak. A belső nyomás már nem tudja megtartani a ránehezedő külső
rétegeket, és a csillag összeroskad. Az ekkor megfigyelhető jelenséget
nevezzük szupernóvarobbanásnak.