Was ist ein Weißer Zwerg?
Ein Weißer Zwerg ist der freigelegte Kern, der zurückbleibt, wenn einem Stern wie der Sonne der Brennstoff ausgeht und er seine äußeren Schichten abstößt. Er packt bis zu 1,4 Sonnenmassen in eine Kugel von etwa Erdgröße, bei Dichten um eine Tonne pro Kubikzentimeter — und ihm ist keine Fusion geblieben. Er ist eine Glut.
In einem Weißen Zwerg brennt nichts. Was ihn gegen seine eigene Schwerkraft stützt, ist der Entartungsdruck der Elektronen, ein rein quantenmechanischer Effekt: Das Pauli-Prinzip verbietet Elektronen denselben Zustand, also widersetzen sie sich der Kompression selbst am absoluten Nullpunkt. Daraus folgt eine bizarre Eigenschaft — je massereicher ein Weißer Zwerg ist, desto kleiner wird er.
Diese Beziehung hat eine harte Obergrenze. Oberhalb von etwa 1,4 Sonnenmassen — der Chandrasekhar-Grenze, 1930 von Subrahmanyan Chandrasekhar hergeleitet — unterliegt der Entartungsdruck der Schwerkraft, und der Stern kann nicht bestehen. Ein Weißer Zwerg, der durch Gasraub von einem Begleiter über diese Grenze getrieben wird, detoniert als Supernova vom Typ Ia — jene standardisierte Explosion, mit der Astronomen die beschleunigte Expansion des Universums messen konnten.
Sich selbst überlassen, kühlt ein Weißer Zwerg einfach ab. Von über 100.000 K ausgehend strahlt er seine Restwärme über Milliarden Jahre ab und verblasst von Blauweiß über Gelb zu Rot. Während das Innere abkühlt, ordnen sich die Kohlenstoff- und Sauerstoffionen zu einem Kristallgitter — ein tatsächlich diamantartiger fester Kern, 2019 durch Gaia-Beobachtungen bestätigt. Mit genügend Zeit wird daraus ein kalter, dunkler Schwarzer Zwerg, doch das Universum ist bei Weitem nicht alt genug, dass es einen gäbe.