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前面谈到，红巨星的中部聚集着聚变反应后由氢生成的氦，外部的氢继续进行着聚变反应，生成的氦不断落向中部，使氦组成的中心部分质量不断增加，引力不断增加，温度不断增高，终于点燃了由氦聚合成碳的新的聚变反应。
这时红巨星的核心部分温度突然升高到1亿度左右，于是白矮星就形成了。白矮星周围的气体形成“行星状星云”（图2-8），这些星云逐渐扩散开去，最后只留下孤独的白矮星。
图2-8 行星状星云
大家知道，行星之所以不在万有引力作用下收缩为一个点，是因为原子靠得很近后，原子外部的电子云分布会发生变化，同种电荷互相靠近，静电斥力增加。万有引力越大，原子之间靠得越近，电子之间的静电斥力就越大。电磁力的排斥效应与万有引力的吸引效应相平衡，就使行星达到稳定的状态。
恒星的情况与行星不同，它们的温度很高，热排斥效应很强，这种热排斥与万有引力相抗衡，能够使恒星处于稳定状态。主序星和红巨星就是这种情况。
然而白矮星质量很大，密度很高，热排斥和电磁排斥效应都不足以抗衡它自身的万有引力。那么它靠什么来支撑呢？
研究表明，这时原子核外的电子壳层会被挤碎，使得电子能够在原子核形成的晶格内自由运动，或者说晶格似乎漂浮在电子的海洋中。这时电子间靠得很近，产生一种新的排斥效应——泡利不相容原理导致的排斥力。
泡利不相容原理是在研究原子结构时提出的。为了解释原子核外电子的排布，德国物理学家泡利提出如下原理：每个电子状态只能容纳一个电子。原子的每根电子轨道上有两个状态，所以每根轨道上只能存在两个电子。他把这一原理应用到玻尔的轨道模型上，给出了原子核外电子的壳层分布，成功地解释了元素周期律和光谱线。
后来的研究表明，一根轨道上的两个电子状态对应着电子的不同自旋。继而费米用统计理论阐明了半整数自旋的粒子（电子、中子、质子等）遵守泡利不相容原理的原因。
现在，这一原理又被用来解释白矮星物质中的强大斥力。上面已经说过，白矮星物质密度极大，电子壳层被挤碎，电子间靠得非常近。由于出现两个以上的电子挤占同一个状态的情况，于是相互间就会产生泡利斥力，这种力比热排斥和电磁排斥力都强。白矮星就是靠着这种泡利斥力的支撑，而不在强大的万有引力下塌缩的。