白矮星是什么?

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所谓白矮星,就是恒星最终的残骸之一。

恒星核聚变结束后,如果核心质量在太阳的0.5至1.4倍之间,则会形成白矮星。

恒星停止聚变,外部壳层抛入宇宙空间,核心物质被重力压缩,电子脱离出原子,形成自由电子,不断填入原子核之间的空间,因此被称为简并态,所以物质密度极大,才能抵抗重力的压缩。白矮星直径通常与地球差不多,但密度高达每立方厘米几十亿吨。

白矮星温度极高,依靠冷却发光,千亿年后将逐步冷却,失去光度,最终成为黑矮星。


四川達州


白矮星是中低质量恒星(通常指质量低于太阳8倍的恒星)生命周期结束后的留下的内核。当中低质量恒星演化为红巨星后,随着燃料耗尽,核聚变停止,其核心会坍缩成致密的白矮星。

目前,人类已经在银河系中发现上万颗白矮星,大多数质量集中在太阳质量的0.5-0.7倍,半径则只有太阳半径的0.008-0.02倍。因此,白矮星的密度极高,每立方厘米可达数吨,质量与太阳相当的白矮星体积只有地球大小。

在刚形成之际,白矮星保留着非常高的温度。然而,由于核聚变反应已停止,没有能量来源,白矮星会在寒冷的太空中逐渐冷却。经过漫长时间的冷却后,白矮星将不再发光发热,成为传说中的黑矮星。

有意思的是,白矮星转变为黑矮星至少要花费上百亿年的时间,而现在的宇宙仍然太年轻,还没有孕育出黑矮星。

至于大质量恒星,在演化到生命末期后会发生超新星爆发,最终留下比白矮星更致密的内核——中子星或黑洞。


三体迷


说到白矮星,我们先说一下白矮星的一个简要特征。白矮星是一种低光度、高密度、高温度的恒星。

白矮星由中质量恒星(偏小)最后死亡形成的,大约1.5倍太阳质量以下的死亡恒星会形成白矮星。



白矮星的颜色呈淡蓝色(一般为蓝色)、体积比较矮小,因此被命名为白矮星。白矮星是一种晚期的恒星。根据现代恒星演化理论,白矮星是在红巨星的中心形成的。白矮星体积小、亮度低,但质量大、密度极高。白矮星质量和太阳差不多,一颗质量与太阳相当的白矮星体积只有地球一半的大小。



在太阳附近的区域内已知的恒星中大约有6%是白矮星。80亿年后,太阳会变成白矮星,半径约是地球的2.1~2.6倍,质量则为一个太阳质量,表面温度则高至约29000~55000K,呈纯蓝色。

我们最熟知的一颗淡蓝色恒星:天狼星,它的表面温度达到了8100K,它还有一颗伴星,名叫天狼星B,它的半径只有6000千米左右,但质量和太阳相当,密度很高,它就是一颗白矮星。



白矮星密度高达1000000 g/cm3(地球密度为5.5g/cm3),一颗与地球体积相当的白矮星,其表面重力约等于地球表面的18万倍。假如人能到达白矮星表面,那么他休想站起来,因为在它上面的引力特别大,以致人的骨骼早已被自己的体重压碎了。

而在白矮星的巨大的压力之下,电子将脱离原子核,成自由电子。这种自由电子气体将尽可能地占据原子核之间的空隙,从而使单位空间内包含的物质也将大大增多,密度大大提高了。形象地说,这时原子核是“沉浸于”电子中。一般把物质的这种状态叫做“简并态”。简并电子气体压力与白矮星强大的重力平衡,维持着白矮星的稳定。

白矮星是由红巨星演化过来的,在红巨星释放出行星状星云后,只剩下内部的核心,压力巨大。一般情况下,恒星的质量小于1.5倍太阳的质量,就会形成一颗白矮星。否则如果质量在1.5~3倍太阳之间,就会形成一颗中子星。



太阳早晚有一天变成红巨星,体积膨胀到金星的轨道以外,地球即使存活,也成一“小炭球”了,表面温度6000多度,比那时太阳还高很多倍,最后太阳成白矮星,行星再一次冰冷、冷漠下去。而由于太阳的质量没有什么变化,那些遗留下来的行星还会按部就班,围绕“死去”的太阳(白矮星太阳)运转,但会死寂下去,无生命。

人类早晚要迁到别的恒星系,但我们不会忘记人类诞生的历史,无论什么时候,在人类的历史上,都会写上一句话:

“我们来自太阳系,诞生于46亿岁时太阳系的地球。”


海底蛟龙4解说


如果星云内包含的物质足够多,在外界的扰动影响下,星云会向内收缩并分裂成较小的团块,经过多次的分裂和收缩,逐渐在团块中心形成了致密的核,当核心的温度升高到达到氢核聚变反应能够进行时,一颗新的恒星就诞生了,行星诞生之后就进入主序星阶段,太阳就处在主序星阶段。

当恒星内部的氢元素不断的核聚变反应而消耗,根据恒星质量的大小会形成红巨星和超红巨星。最终,恒星核心质量小于太阳1.44倍的恒星将会演化为白矮星。恒星核心质量大于1.44倍太阳质量但是小于3.2倍太阳质量的恒星将演化为中子星。超过太阳质量3.2倍的恒星将会演化为黑洞。预计太阳最终的命运将是一颗白矮星。


地理沙龙


白矮星是恒星遗留的残骸,一般属于向太阳这一类的恒星,太阳最终就会变成白矮星,太阳都变成红巨星,把地球吞掉后,它的外壳将慢慢迸出,就剩下太阳的核心,就是白矮星,因为太阳是烧到碳元素才停止的,所以白矮星其实就是一个碳核,所以有的天文学家说,白星就是飘在天空中的巨大钻石,所以白矮星是一种恒星遗留的残骸。