天体系列—最长寿命 白矮星

据科学家推断，太阳在在走完自己剩下的约50亿年主序星生命周期后就会变成一颗白矮星，那么白矮星是什么呢？又是如何演化的呢？今天带大家认识下这个50亿年后的白矮星。

我们的太阳是一颗“黄矮星”，据科学推断，“黄矮星”的寿命大约100亿年左右，在所有恒星里算是比较长寿的那种，而如今太阳已经走过了大约45.7亿年的岁月，在走完剩下的50亿年后，其内部的核燃料将会消耗殆尽，届时太阳将会膨胀演化成一颗红巨星，其体积将会吞没现在的地球轨道，在这之后其内部开始坍塌、收缩成为一颗白矮星。

演化过程

白矮星模拟图

当一颗质量为8倍太阳质量以下的恒星在其主序星末期，其内部的氢核聚变的燃料将消耗殆尽，由于其本身的巨大引力需要强大的辐射压来达到平衡，所以其内部开始进行氦聚变（氢聚变的产物）来弥补氢聚变的空缺；再经过几百万年，其恒星形成外面一层氢壳中间一层氦颗核心是氦聚变产物碳球，由于其内部的引力非常大、温度不断升高，这个时候其内部反应将会非常复杂，当其核心的聚变反应停止，那么也就没有强大的辐射压来达到恒星内部的平衡，其核心开始收缩坍塌；由于其本身的强大引力使得组成核心的物质的原子被压碎、电子被挤压出原子轨道成为自由电子，最后由这些自由电子形成电子简并压力来承受其引力（电子简并压力能够承受的最大质量是1.4倍太阳质量，也就是钱德拉塞卡极限，大于钱德拉塞卡极限的会形成中子星或者黑洞）最后形成白矮星。

密度、温度

白矮星模拟图

• 密度

据推断，白矮星的表面密度可以达到几十吨每立方厘米，就好比一个手指头大小的白矮星其重量可达5个以上装满油的油罐车（最大的那种5吨），一个人别说在上面走路，骨头都能压成粉末。

• 温度

白矮星形成时由于其内部受挤压非常大，使其形成时的温度非常高，据目前观测，白矮星的平均温度可达100000K，但是由于其核心不再进行核反应所有没有也就能有热能来源，也就是说白矮星的温度会随着时间的推移而慢慢降低，但是由于真空中不能进行热传导只能通过辐射的形式丢失能量，所以要让白矮星的温度降为0的时间大概要两百亿年左右。（目前的宇宙年龄大约为138亿年，目前可观测到的白矮星中年龄最大的白矮星温度都有数千K）

晚年（黑矮星）

黑矮星

随着时间的推移，数千亿年后，白矮星内部的能量也随着自身对外的辐射慢慢消耗完毕，最后白矮星会演化成为毫无动力的黑色死星；另外如果这颗白矮星是属于双星系统那么它的演化过程就有可能被打断，因为引力的关系会使他们有很大机会合并，合并之后这颗白矮星的质量会增加，一旦其质量超过钱德拉塞卡极限就会继续坍塌演化成中子星或者黑洞。

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