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1 # 身輕如雁
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2 # 科學宇宙鋒輪
白矮星是中低質量的恆星(如太陽)在結束氫聚變反應之後。將在核心進行氦聚變,將氦燃燒成碳和氧的三氦聚變過程,並膨脹成為一顆紅巨星。
當紅巨星的外部區域迅速膨脹時,氦核受反作用力卻強烈向內收縮,被壓縮的物質不斷變熱,最終核心溫度將超過一億度,滿足了繼續聚變的條件,於是氦開始聚變成碳。
再經過數百萬年後,氦核將燃燒殆盡,而氦層內部變成了一個碳球。這種情況下,核反應過程變得更加複雜,中心附近的溫度會繼續上升,最終使碳轉變為其他元素。
與此同時,紅巨星外部開始發生不穩定的脈動振盪:恆星半徑時而變大,時而又縮小,穩定的主星序恆星變為極不穩定的巨大火球,火球內部的核反應也越來越趨於不穩定,忽而強烈,忽而微弱。
此時的恆星內部核心實際上密度已經增大到每立方厘米十噸左右,而這就就可以表明這顆恆星內部已經誕生了一顆白矮星。
白矮星主要由碳和氧組成。
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3 # 千辰澯海天文宇客
白矮星是不是個子矮小、顏色很白、質量很大、溫度溫度很高的星球呢?它是由多大的恆星形成的?是由什麼組成的呢?
宇宙中有很多天體,恆星就是其中一個,恆星也有很多種,白矮星就是其中一個。經過科學家們的探測,白矮星佔了恆星數量的10%。
根據恆星演化理論,白矮星一般由8-10倍太陽質量的恆星在死亡後拋去小量或多數質量後形成,僅幾億年壽命。它最後就是氫聚變的過程。這個過程中,透過各種元素的交合,開始不斷膨脹,成為一個紅色的大體積巨星。紅巨星不斷膨脹,使內部的氦不斷回縮,內部的物質被一點點擠壓,紅星在擠壓下會越來越小。這個過程中溫度升到極高。幾百萬年後,氦燃燒殆盡,紅星會縮成一個密度1/10-10噸/cm³的小體積星球。在紅星裡就形成了白色的白矮星,紅色外殼由於不穩定和高溫而發生爆炸,被包裹的白矮星就呈現出來。
白矮星的重力是地球的1000萬-10億倍,如此巨大的壓力下,任何物體都不存在。白矮星原子的電子被擠離原來的軌道成為了自由獨立的電子。
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4 # j菸嘴
假如恆星引力場是時空中的一個旋轉的場,那剛開始形成恆星的大小是要看這個場所謂的力度有多大!掉進這個場中心的塵埃顆粒暗物質粒子被束縛的範圍大小,恆星系中心恆星質量就會大,反之就小!但什麼在促使影響那個時空龍捲強大與否,我懷疑宇宙間或許存在像木星大氣層一樣的“環流”!在這個“環流”旁邊會出現一個又一個的恆星系!範圍在大點這樣的“環流”也是形成像銀河系一樣星系的推動力!它也是引力場中所說的“引力子”,時空的運動所產生動能就是“上帝粒子”!
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白矮星的歷史,要從19世紀的普魯士說起。
當時普魯士柯尼斯堡天文臺臺長弗里德里希.威廉.貝塞爾,在1838年首次成功測量了恆星的距離,這讓他成為天文界響噹噹的人物。貝塞爾並未躺在功勞簿上享受人生,他開始研究恆星的運動。他的目光轉向了天狼星,天狼星是除了太陽以外,我們人類看到的最亮的恆星,也是離我們較近的恆星之一(最近的是半人馬座比鄰星),距離我們8.6光年。
弗里德里希.威廉.貝塞爾
1844年,他根據多年觀測的資料整理,發現天狼星的運動呈現某種週期性的搖晃。據此他預言,這是因為天狼星周邊有一顆暗星,暗星的引力導致天狼星出現這種運動模式。不過由於當時天文觀測的手段還比較落後,未能觀測到這顆暗星。
到1862年1月,美國高階望遠鏡製造商阿爾文.克拉克和他的兒子,在為一個18.5英寸望遠鏡進行色彩測試時候,發現了天狼星旁邊有一顆非常昏暗的暗星。新發現的這顆暗星位置恰好處於可以影響天狼星軌道的位置。經過全世界天文界的觀測,發現這顆暗星,也就是天狼星B,雖然亮度不如太陽的百分之一,但是其引力足夠拉動天狼星A——也就是我們肉眼可以看到的天狼星。天狼星A的質量基本與太陽相當。當時人們的習慣思維就是,天狼星B是一顆走到壽命末端的恆星,因此雖然它質量很大,但是表面溫度很低,因此才顯得那麼暗淡。
哈勃望遠鏡拍攝到的天狼星和它的伴星
當時還無法測定天狼星B的光譜,不過到了1915年,普林斯頓大學的天文學家羅素測得了天狼星B的光譜,卻發現它顯示出一顆熾熱的藍白色恆星才具有的光譜特性,表面溫度高達25000K,我們的太陽表面溫度才5800K,這溫度比太陽溫度還要高的多。
這就是一個巨大的矛盾,一顆質量相當於太陽,表面溫度比太陽還要高几倍的恆星,為什麼會看起來那麼暗淡。因此答案呼之欲出,這顆恆星的表面積一定非常小,換句話說,它的體積非常小,密度要非常高。天狼星B,直徑2萬公里左右。它是目前觀測到的最大質量的白矮星,但個頭只比地球稍大,還沒有海王星和天王星大,經過計算它的密度達到太陽的25000倍左右。這在當時引起了巨大的爭論,當時的物理學無法解釋這種密度的恆星是如何保持穩定的。
天狼星B的體積比地球稍大
直到1926年,英國物理學家福勒根據當時迅猛發展的量子力學理論對此進行了解釋。我們知道,原子內部原子核只佔很小一部分空間,大部分外部空間都被電子軌道所佔據。在白矮星內部壓力極大,電子軌道也被壓縮到極小的空間。白矮星持續穩定關鍵是由極高密度和快速移動的電子產生的令人難以置信的巨大斥力,這種斥力被稱為簡併壓。正是這種電子帶來的簡併壓抵抗住了恆星質量帶來的巨大引力,防止恆星進一步坍縮。在白矮星中心,壓力要比太陽中心壓力高出100萬倍。
當時,大家都認為所有恆星最終都會演變成白矮星。直到又一位天才橫空出世。
1930年,19歲的錢德拉塞卡本科畢業後,很幸運的獲得了劍橋大學獎學金,準備從印度坐船去英國讀研究生。
錢德拉塞卡,也是大牛,李政道和楊振寧都是他的學生
在18天的海上旅行期間,由於坐船空餘時間多,於是他決定研究一下白矮星(這就是沒有手機玩的結果)。但是錢德拉在思考中發現,如果白矮星的質量越來越大,在恆星內部電子移動速度會越來越快,最終接近光速,而根據相對論光速是不可超越的。因此電子的簡併壓肯定有個極限。由於對相對論和量子力學都非常熟悉,錢德拉經過計算發現,白矮星的質量上限是1.4個太陽質量,質量再大的話,電子的簡併壓則無法對抗萬有引力的力量。這個質量上限就是“錢德拉塞卡極限”。
今天我們知道,超越錢德拉塞卡極限後的恆星,最終會變成超行星,中子星,乃至黑洞。
由於遭到打壓,錢德拉塞卡(左一)在1983年才獲得諾貝爾獎