太陽的最終形態:白矮星

月光下的肚肚熊 2021-03-26 10:00:42

白矮星,也稱爲簡並矮星,是一種主要由電子簡並物質構成的恒星核殘骸。白矮星有非常高的密度:它的質量與太陽相當,但體積則與地球相近。白矮星沒有核聚變來産生能量,微弱的亮度來自儲存的能量的熱輻射 。已知距離最近的白矮星是天狼星B,是在8.6光年的聯星,天狼星A的伴星。目前,在距離太陽最近的百顆恒星系統中,有8顆白矮星。異常昏暗的白矮星在1910年首次被確認;白矮星這名稱是威廉·魯伊登在1922年命名的。

白矮星被認爲是恒星最終的演化狀態,是初始質量大約在10M☉以下(這包括銀河系中超過97%的恒星),質量不夠高,因而不足以演化成爲中子星。在低質量至中等質量末端的主序帶恒星結束氫融合階段後,將膨脹成爲紅巨星,在此期間將通過3氦過程將在核心的氦融合成碳和氧。如果一顆紅巨星的質量不足以産生融合探索需要的核心溫度(約1億K),其將成爲惰性的碳和氧積聚的核心。這樣的恒星在脫落其外層,並形成行星狀星雲後,它會留下一個核心,即殘存的白矮星。通常,這種白矮星主要由碳和氧組成,稱爲碳氧白矮星(CO white dwarf)。如果初始質量介于8至10.5M☉(太陽質量)之間,核心的溫度足以融合碳,但仍不足以融合氖,這可能會形成氧氖鎂白矮星(ONeMg或ONe white dwarf )。質量非常低的恒星無法燃燒氦,因此氦白矮星可能是在聯星系統中經由質量流失形成的。

白矮星不再進行核聚變反應,因此恒星沒有能量來源。所以,它不能通過核聚變産生熱來抗拒重力以阻止重力崩潰,而只能靠電子簡並壓力來支撐,導致它有極高的密度。簡並物理學推導出無自轉的白矮星的最大質量是1.44M☉,即錢德拉塞卡極限,超過此上限,電子簡並壓力即無法支撐。接近這個質量極限的碳氧白矮星,通常通過伴星的質量轉移,可能經由一種稱爲碳引爆的過程,爆炸成爲一顆[[Ia超新星];SN 1006就被認爲是個著名的例子。

白矮星在形成時非常的熱,但是因爲後續沒有能量來源,它會因爲不斷的輻射能量而逐漸冷卻。這意味著,從最初的高色溫,會經由它的輻射,隨著時間的推移會減少和轉紅。在很長的一段時間裏,白矮星會冷卻,其物質將從核心開始結晶。這顆恒星的低溫意味著它將不再發出顯著的熱量或光,最終將成爲冷的黑矮星。因爲白矮星達到這種狀態所要經曆的時間,經由理論推算,比當前的宇宙年齡(約138億年)還要長,所以認爲還沒有黑矮星存在。最古老的白矮星仍然在幾千度K的溫度輻射出能量。

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评论列表
  • 路客 10
    2021-03-28 18:11

    有碳有氧,還有高溫,碳不燃?[得瑟]

    翻一頁是一年 回覆:
    普通的化學知識是以地球上的條件爲准
    人稱詩畫雙絕 回覆:
    這裏的燃是指核融合
  • 2021-03-28 22:28

    放心 房貸沒還完之前,太陽是不會爆炸的!

  • 2021-03-28 13:11

    不會飛灰湮滅嗎

    不可言 回覆:
    在過一億個十億年!萬物都會回到返祖
    月光下的肚肚熊 回覆:
  • 2021-03-28 07:43

    人類離不開太陽,一切生命也離不開他

    過去的已是回憶╯ 回覆:
    聽說僵屍不能見陽光[笑著哭][笑著哭]
  • 2021-03-28 17:45

    活好自已管他天塌[得瑟][得瑟][得瑟]

  • 2021-03-28 09:07

    其實宇宙真的沒有想象中的那麽大,只是人類太渺小了[得瑟]

    童智宇 回覆:
    我懷疑你是韓國人 但是我沒有證據
    不想上岸的 回覆:
    你格局小了,宇宙太大了,如果把人比做螞蟻的話,那麽宇宙就像是珠穆朗瑪峰一樣的巨大。[點贊]
    月光下的肚肚熊 回覆:
    宇宙太大了
  • 2021-03-28 18:06

    天踏下來先有高個子頂著,我不怕[得瑟]

  • 2022-08-25 20:30

    管他紅,白,黑矮星,咱們可以流浪地球🌍![得瑟]

  • 2021-03-28 11:29

    裏面都是鑽石[得瑟]

  • 2021-04-07 12:24

    或許紅矮星

  • 2021-03-27 22:03

  • C.H. 2
    2021-03-27 22:43

    我會化成原子與她成爲一體,或者守護在她身邊直到永恒

  • 2022-08-23 20:08

    都是亂猜而已

  • 2022-09-01 22:55

    不生不滅…生既是滅,滅既是生…白矮星最終會成爲另一個恒星的內核…

  • 2022-09-04 15:12

    成了黑矮星是不是變成了地球可以居住了?

  • 2022-09-07 13:23

    白矮星,這個致密球太厲害了。

  • 2021-03-27 19:49

    [眯眼睛笑]天狼星遲早會被它的伴星吸幹

  • 2021-03-28 08:08

    最終是黑矮星

    月光下的肚肚熊 回覆:
    也對
  • 2022-08-07 12:19

    只要到了宇宙級就可以在白矮星戰鬥了!

  • 2022-08-31 20:35

    人類最終形態滅絕[笑著哭][笑著哭]

月光下的肚肚熊

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