白矮星资料简介图片密度 白矮星最终会变成黑矮星吗

2016-10-07 17:07    来源:www.ufo-2.cn    编辑:覃主编    已有()人围观
导读: 白矮星(White Dwarf,也称为简并矮星)是一种低光度、高密度、高温度的恒星。因为它的颜色呈白色、体积比较矮小,因此被命名为白矮星。白矮星是演化到末期的恒星...

白矮星资料简介图片密度

白矮星(White Dwarf,也称为简并矮星)是一种低光度、高密度、高温度的恒星。因为它的颜色呈白色、体积比较矮小,因此被命名为白矮星。白矮星是演化到末期的恒星,主要由碳构成,外部覆盖一层氢气与氦气。白矮星在亿万年的时间里逐渐冷却、变暗,它体积小,亮度低,但密度高,质量大。

1982年出版的白矮星星表表明,银河系中已被发现的白矮星有488颗,它们都是离太阳不远的近距天体。根据观测资料统计,大约有3%的恒星是白矮星,但理论分析与推算认为,白矮星应占全部恒星的10%左右。

中文名:白矮星

外文名:White dwarf

类别:恒星

特点:呈白色、体积比较矮小

密度:1/10—10t/cm3

特质:低光度、高密度、高温度

亮度:240000000cd/m 2

质量:小于钱德拉塞卡极限

表面温度:约100,800 K

发现时间:未知

发现人:未知

光线强度:弱

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白矮星

形成过程

中低质量的恒星在渡过生命期的主序星阶段,结束以氢聚变反应之后。将在核心进行氦聚变,将氦燃烧成碳和氧的三氦聚变过程,并膨胀成为一颗红巨星。

当红巨星的外部区域迅速膨胀时,氦核受反作用力却强烈向内收缩,被压缩的物质不断变热,最终内核温度将超过一亿度,于是氦开始聚变成碳。经过几百万年,氦核燃烧殆尽,恒星的结构组成已经不那么简单了:外壳仍然是以氢为主的混合物,而在它下面有一个氦层,氦层内部还埋有一个碳球。核反应过程变得更加复杂,中心附近的温度继续上升,最终使碳转变为其他元素。与此同时,红巨星外部开始发生不稳定的脉动振荡:恒星半径时而变大,时而又缩小,稳定的主星序恒星变为极不稳定的巨大火球,火球内部的核反应也越来越趋于不稳定,忽而强烈,忽而微弱。此时的恒星内部核心实际上密度已经增大到每立方厘米十吨左右,我们可以说,此时,在红巨星内部,已经诞生了一颗白矮星。当恒星的不稳定状态达到极限后,红巨星会进行爆发,把核心以外的物质都抛离恒星本体,物质向外扩散成为星云,残留下来的内核就是我们能看到的白矮星。所以白矮星通常都由碳和氧组成。但也有可能核心的温度可以达到燃烧碳却仍不足以燃烧氖的温度,这时就能形成核心由氧、氖和镁组成的白矮星。偶尔有些由氦组成的白矮星,不过这是由联星的质量损失造成的。

白矮星的内部不再有物质进行核聚变反应,因此恒星不再有能量产生。这时它也不再由核聚变的热来抵抗重力崩溃,而是由极端高密度的物质产生的电子简并压力来支撑。物理学上,对一颗没有自转的白矮星,电子简并压力能够支撑的最大质量是1.4倍太阳质量,也就是钱德拉塞卡极限。许多碳氧白矮星的质量都接近这个极限的质量,有时经由伴星的质量传递,白矮星可能经由碳引爆过程爆炸成为一颗Ia超新星。

白矮星形成时的温度非常高,但是因为没有能量的来源。因此将会逐渐释放它的热量并解逐渐变冷 (温度降低),这意味着它的辐射会从最初的高色温随着时间逐渐减小并且转变成红色。经过漫长的时间,白矮星的温度将冷却到光度不再能被看见,而成为冷的黑矮星。但是,现在的宇宙仍然太年轻 (大约137亿岁),即使是最年老的白矮星依然辐射出数千K的温度,还不可能有黑矮星的存在。

内部发现小“星球” 或为结晶凝固形成

天文学让我们了解到宇宙中发生的奇异事件,其所蕴含的物理解释却让人难以想象,最近科学家发现白矮星的内部可能出现神奇的“结晶”核体。

大多数的恒星内核通过氢核聚变进行燃烧,将质量转变为能量,并产生光和热量,当恒星内部氢燃料完成消耗完后就开始进行氦融合反应,并形成更重的碳和氧,这一过程对于类似我们太阳这样的恒星而言,就显得较为短暂,并形成碳氧组成的白矮星,如果其质量大于1.4倍太阳质量,就会发生Ia型超新星爆发。

麦克唐纳天文台的2.1米望远镜对GD 518白矮星的观测发现,其表面温度达到12,000度,是太阳的两倍左右,质量为太阳的1.2倍,根据恒星演化模型,其主要成分为氧和氖。通过对GD 518白矮星亮度的变化判断,实际上它正在进行“脉冲”式的膨胀和收缩,这意味着其内部存在不稳定性,科学家预测其内部已经出现了结晶或者凝固现象,形成一定半径的“小结晶球”,这是一个非常不可思议的结果,科学家认为继续对这颗白矮星进行调查,有助于为其他类型的超新星爆发提供依据,更好地测量出宇宙的大尺度范围。

现被哈勃望远镜证明其内核为高分子碳聚合结晶(说白了就是金刚石、钻石)

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白矮星

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