Een witte dwerg is een astronomische term voor een ster die aan het einde is van zijn levenscyclus en waar dus geen kernreacties meer in plaatsvinden. Door hun geringe helderheid heeft men deze kleine objecten niet altijd kunnen waarnemen. Dankzij de moderne astronomie en de komst van de ruimtetelescopen is onze kennis echter veel groter geworden over deze objecten. Toch geven ze nog veel van hun geheimen niet prijs en blijven ze mysterieuze hemelobjecten.
In het universum bestaan talloze soorten sterren naargelang hun afmetingen, kleuren en helderheid maar de meest fascinerende voor astronomen zijn wellicht de zogeheten 'dode sterren' of de sterren waarin geen kernreacties meer plaatsvinden. Deze dode sterren worden gerangschikt in een tabel volgens hun massa. Witte dwergen hebben de lichtste massa, daarna komen de neutronensterren en zwarte gaten. Al deze soorten dode sterren hebben één ding gemeen en dat is hun extreme materiedichtheid. Toen de astronomie nog in haar kinderschoenen stond, stelden witte dwergen de astronomen voor een groot raadsel. Men dacht dat deze sterren een veel grotere dichtheid hadden. De eerste ster die de naam 'witte dwerg' effectief kreeg, was Sirius B die de begeleider is van de helderste ster aan de hemel Sirius A. Sterrenkundigen konden dankzij de derde wet van Kepler afleiden dat Sirius B een massa moest hebben van 0,7 tot 0,9 zonmassa’s maar zijn helderheid was dan weer veel groter dan die van de Zon. Uit helderheidsberekeningen moest blijken dat deze ster veel klein was. In 1914 slaagde de astronoom W.S. Adams er in het spectrum van Sirius B te achterhalen waaruit later bleek dat de straal van Sirius B ongeveer 18 000 km bedroeg (vandaag de dag weten we dat dit cijfer niet juist was en de echte straal ongeveer driemaal kleiner is). Door deze berekeningen bleek dat Sirius B een nieuw soort ster was. Dit nieuws zorgde voor veel opschudding in de astronomische wereld.
Witte dwergen zijn dus dwergsterren maar ze beschikken wel over evenveel massa als onze ster, de Zon. Hun straal is ongeveer 6 000 kilometer en dit verklaart dan ook hun extreem hoge dichtheid. Sterren die een massa hebben die kleiner is dan 1,4 zonmassa’s zullen op het einde van hun leven, wanneer de kernreactie ten einde loopt, uitzetten tot een rode reus. In de kern van deze rode reus zal een heliumfusie plaatsvinden terwijl in de buitenste lagen van deze uitdijende ster de resterende waterstof wordt opgebrand. Eenmaal de heliumfusie ook aan zijn einde komt, zal de ster verschillende fases doorlopen en zal deze langzaam beginnen samentrekken. Wanneer dit gebeurt, wordt een grote hoeveelheid materie de ruimte in geblazen. Deze sterrenwinden vormen later de prachtige nevelstructuren die we kennen als 'planetaire' en 'diffuse' nevels zoals het prachtige deep-sky object M57 (Ringnevel). De samentrekking die de ster ondertussen meemaakt, blijft niet duren. De ster slaagt er in op een bepaald moment een stabiele toestand te bereiken doordat de materie van de ster ontaard raakt kan deze dus niet verder comprimeren. Ondanks het feit dat witte dwergen geen kernreacties meer vertonen, beschikken zij nog steeds over zeer hoge temperaturen. Deze warmte verspreidt zich naar het oppervlak van de ster waarna ze de ruimte wordt uitgestraald onder de vorm van elektromagnetische straling. Door de warmte die constant wordt afgegeven, koelen witte dwergen langzaam af. Jonge witte dwergen zouden over oppervlaktetemperaturen beschikken die variëren tussen de 20 000 en 30 000 graden hoger dan bij gewone sterren. Dankzij deze hoge temperaturen stralen zij een wittere kleur uit en mede door hun kleine omvang hebben deze objecten dus de naam “witte dwergen”gekregen.
Witte dwergen zijn 10 miljoen tot 100 miljard maal zwakker dan de Zon en aangezien de stralingsemissie van deze objecten enkel gevoed wordt door het proces van afkoelen, neemt men ook aan dat deze stralingsemissie langzaam zal afnemen naarmate de oppervlakte temperatuur koeler zal worden. Dit proces van afkoelen duurt heel lang en dit geeft astronomen de kans om deze objecten dan ook uitermate te bestuderen door middel van ondermeer ruimtetelescopen. Vanaf het moment dat witte dwergen hun temperatuur dalen tot een bepaalde waarde, worden ze bijna onzichtbaar en maken ze vanaf dan deel uit van de zogenaamde 'donkere materie'. Hoeveel witte dwergen het universum telt, is nog steeds een raadsel maar de legendarische Hubble Space Telescope ontdekte in 1995 het bestaan van meer dan zeventig witte dwergen in de bolvormige sterrenhoop M4. Door middel van statistieken en berekeningen vermoeden astronomen dan ook dat deze sterrenhoop over ongeveer 40 000 van deze witte dwergen zou kunnen beschikken wat wil zeggen dat dit gebied een echt sterrenkerkhof is. Door deze ontdekking vermoeden veel astronomen en astrofysici dat een groot deel van de donkere materie in het heelal zou bestaan uit koude, afgekoelde witte dwergen.
