Fig 1:Fotografia e filmato, ottenuto combinando immagini successive prese dal telescopio Hubble, della supergigante rossa V838 Monocerotis, situata a 20 mila anni luce dalla Terra, nella costellazione dell'Unicorno. (Credit: Foto NASA, STScI, ESA; 04/03/2004, filmato 26/03/2003)

L'alta temperatura del nucleo (in alcuni casi anche 200 mila gradi) genera una radiazione ultravioletta che strappa gli elettroni dai nuclei in gran parte del gas in espansione. Il ritorno dell'elettrone alla situazione di partenza avviene per salti successivi su livelli energeticisempre più bassi, attraverso un processo che produce nella banda ottica fotoni di varia energia.
Dalla Terra si osserva perciò un oggetto spettacolare molto colorato, che assomiglia vagamente ad un pianeta, per cui nel XVIII secolo questi corpi furono chiamati da W. Herschel nebulose planetarie.
A causa di perturbazioni, forse dovute al campo magnetico o alla presenza di grandi pianeti, le nebulose planetarie possono assumere le forme più svariate: sferiche, ellittiche (Fig. 2), la sagoma di una formica (Fig. 3), di una clessidra (Fig. 4) o di un fiore (Fig. 5).
Quando tutto l'involucro si sarà disperso nello spazio, resterà una stella caldissima delle dimensioni della Terra (raggio=6370 km): una nana bianca, in inglese White Dwarf (WD), che si raffredderà molto lentamente su tempi molto più lunghi dell'attuale età dell'Universo.

Fig 2:Fotografia della nebulosa planetaria IC418 situata a 2000 anni luce dalla Terra, nella costellazione della Lepre. (Credit:Foto NASA, STScI; 07/09/2000)

Fig 3: Nebulosa planetaria Menzel3, chiamata anche "Nebulosa Formica" a causa dei due lobi che si allontanano dalla futura nana bianca e delle strutture rettilinee ancora più estese, che ricordano le zampe dell'insetto. La futura WD è la stellina al centro che ha inizialmente una temperatura superficiale di circa 100 mila K e poi si raffredda lentamente, senza che intervengano altre reazioni termonucleari. (Credit:Foto NASA, ESA; 01/02/2001)

Fra circa 5 miliardi di anni anche il Sole subirà questi processi, inghiottendo la Terra nella fase di supergigante rossa.
La prima nana bianca ad essere scoperta (da Clark nel 1862) fu Sirio B, la debole compagna di Sirio A, la stella più brillante del cielo. Per essa fu determinata una massa di 1.053 masse solari, una temperatura superficiale di 27000 K e un raggio di 5500 km, pari a 0.86 volte il raggio della Terra; alla sua superficie la gravità è 470 mila volte quella terrestre e le sua densità media è 3 milioni di volte quella dell'acqua.

Fig. 4: Fotografia della nebulosa planetaria MyCn18 a 8000 anni luce da noi nella costellazione della Mosca. La forma a clessidra potrebbe essere dovuta all'espansione di un vento stellare veloce all'interno di una nube in lenta espansione, più densa nelle regioni equatoriali che nelle regioni polari. Per spiegare la struttura di questa nebulosa planetaria è necessario supporre che la stella centrale abbia un compagno invisibile. (Credit: Foto JPL, NASA; 16/01/1996)

Fig. 5: Immagine di NGC 6543, la più bella nebulosa planetaria del cielo, a 3000 anni luce  da noi nella costellazione del Dragone. Si notino gli involucri concentrici, emessi dalla stella centrale al ritmo di uno ogni 1500 anni. (Credit: Foto NASA, ESA; 09/09/2004)

Poiché l'Universo esiste da circa 14 miliardi di anni, solo le stelle con massa iniziale superiore a 0.8 masse solari hanno avuto il tempo di evolversi fino a diventare WD.
Le nane bianche sono stelle degeneri in cui la forza di gravità è bilanciata dalla pressione degli elettroni; la loro massa non può superare il limite di 1.44 masse solari.
Se una WD ha una compagna che le cede massa e supera il valore di 1.44 masse solari, si rompe l'equilibrio fra la pressione degli elettroni e la forza di gravità e la WD esplode come supernova di tipo Ia, disperdendosi totalmente nello spazio. È questo un ulteriore modo di morire delle stelle.