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  • 1 # 地理沙龍

    如果星雲內包含的物質足夠多,在外界的擾動影響下,星雲會向內收縮並分裂成較小的團塊,經過多次的分裂和收縮,逐漸在團塊中心形成了緻密的核,當核心的溫度升高到達到氫核聚變反應能夠進行時,一顆新的恆星就誕生了,行星誕生之後就進入主序星階段,太陽就處在主序星階段。

    當恆星內部的氫元素不斷的核聚變反應而消耗,根據恆星質量的大小會形成紅巨星和超紅巨星。最終,恆星核心質量小於太陽1.44倍的恆星將會演化為白矮星。恆星核心質量大於1.44倍太陽質量但是小於3.2倍太陽質量的恆星將演化為中子星。超過太陽質量3.2倍的恆星將會演化為黑洞。預計太陽最終的命運將是一顆白矮星。

  • 2 # 文史大世界

    白矮星是恆星遺留的殘骸,一般屬於向太陽這一類的恆星,太陽最終就會變成白矮星,太陽都變成紅巨星,把地球吞掉後,它的外殼將慢慢迸出,就剩下太陽的核心,就是白矮星,因為太陽是燒到碳元素才停止的,所以白矮星其實就是一個碳核,所以有的天文學家說,白星就是飄在天空中的巨大鑽石,所以白矮星是一種恆星遺留的殘骸。

  • 3 # 三體迷

    白矮星是中低質量恆星(通常指質量低於太陽8倍的恆星)生命週期結束後的留下的核心。當中低質量恆星演化為紅巨星後,隨著燃料耗盡,核聚變停止,其核心會坍縮成緻密的白矮星。

    目前,人類已經在銀河系中發現上萬顆白矮星,大多數質量集中在太陽質量的0.5-0.7倍,半徑則只有太陽半徑的0.008-0.02倍。因此,白矮星的密度極高,每立方厘米可達數噸,質量與太陽相當的白矮星體積只有地球大小。

    有意思的是,白矮星轉變為黑矮星至少要花費上百億年的時間,而現在的宇宙仍然太年輕,還沒有孕育出黑矮星。

    至於大質量恆星,在演化到生命末期後會發生超新星爆發,最終留下比白矮星更緻密的核心——中子星或黑洞。

  • 4 # 深海蛟之龍

    說到白矮星,我們先說一下白矮星的一個簡要特徵。白矮星是一種低光度、高密度、高溫度的恆星。

    白矮星由中質量恆星(偏小)最後死亡形成的,大約1.5倍太陽質量以下的死亡恆星會形成白矮星。

    白矮星的顏色呈淡藍色(一般為藍色)、體積比較矮小,因此被命名為白矮星。白矮星是一種晚期的恆星。根據現代恆星演化理論,白矮星是在紅巨星的中心形成的。白矮星體積小、亮度低,但質量大、密度極高。白矮星質量和太陽差不多,一顆質量與太陽相當的白矮星體積只有地球一半的大小。

    在太陽附近的區域內已知的恆星中大約有6%是白矮星。80億年後,太陽會變成白矮星,半徑約是地球的2.1~2.6倍,質量則為一個太陽質量,表面溫度則高至約29000~55000K,呈純藍色。

    我們最熟知的一顆淡藍色恆星:天狼星,它的表面溫度達到了8100K,它還有一顆伴星,名叫天狼星B,它的半徑只有6000千米左右,但質量和太陽相當,密度很高,它就是一顆白矮星。

    白矮星密度高達1000000 g/cm3(地球密度為5.5g/cm3),一顆與地球體積相當的白矮星,其表面重力約等於地球表面的18萬倍。假如人能到達白矮星表面,那麼他休想站起來,因為在它上面的引力特別大,以致人的骨骼早已被自己的體重壓碎了。

    而在白矮星的巨大的壓力之下,電子將脫離原子核,成自由電子。這種自由電子氣體將盡可能地佔據原子核之間的空隙,從而使單位空間內包含的物質也將大大增多,密度大大提高了。形象地說,這時原子核是“沉浸於”電子中。一般把物質的這種狀態叫做“簡併態”。簡併電子氣體壓力與白矮星強大的重力平衡,維持著白矮星的穩定。

    白矮星是由紅巨星演化過來的,在紅巨星釋放出行星狀星雲後,只剩下內部的核心,壓力巨大。一般情況下,恆星的質量小於1.5倍太陽的質量,就會形成一顆白矮星。否則如果質量在1.5~3倍太陽之間,就會形成一顆中子星。

    太陽早晚有一天變成紅巨星,體積膨脹到金星的軌道以外,地球即使存活,也成一“小炭球”了,表面溫度6000多度,比那時太陽還高很多倍,最後太陽成白矮星,行星再一次冰冷、冷漠下去。而由於太陽的質量沒有什麼變化,那些遺留下來的行星還會按部就班,圍繞“死去”的太陽(白矮星太陽)運轉,但會死寂下去,無生命。

    人類早晚要遷到別的恆星系,但我們不會忘記人類誕生的歷史,無論什麼時候,在人類的歷史上,都會寫上一句話:

    “我們來自太陽系,誕生於46億歲時太陽系的地球。”

  • 5 # 四川達州人

    所謂白矮星,就是恆星最終的殘骸之一。

    恆星核聚變結束後,如果核心質量在太陽的0.5至1.4倍之間,則會形成白矮星。

    恆星停止聚變,外部殼層拋入宇宙空間,核心物質被重力壓縮,電子脫離出原子,形成自由電子,不斷填入原子核之間的空間,因此被稱為簡併態,所以物質密度極大,才能抵抗重力的壓縮。白矮星直徑通常與地球差不多,但密度高達每立方厘米幾十億噸。

    白矮星溫度極高,依靠冷卻發光,千億年後將逐步冷卻,失去光度,最終成為黑矮星。

  • 6 # 時空通訊

    白矮星是什麼?

    答:白矮星是恆星第三級屍骸。

    我們這個宇宙一切都會死亡,包括大大小小的恆星。

    恆星死後也會留下屍骸,大致有四種等級,頂級的是黑洞,二級是中子星,三級就是白矮星,四級是黑矮星。

    這是由於各種恆星有不同的死法。

    就像富人和窮人,雖然都免不了一死,但死法各有不同。

    最窮的人,比如流浪漢,可能是在大街小巷哪個旮旯裡、垃圾桶旁,悄悄地沒聲沒息的就死了,沒人看到,沒人知道,最後被收拾垃圾的人報警拖走。

    一般人家,不窮不富,會死在家裡或者一般的醫院裡,臨終會有一些親屬在身旁陪伴,死後有人哭喪,或火葬或土葬。然後一家人分配遺產,有時還會弄得雞飛狗跳反目為仇。

    大富大貴者,病重時會得到各種大醫院或者私人醫療團隊的全力救護,一堆一堆的達官貴人前往看望慰問,可彰顯其身份地位。一旦不治身亡,還會舉行各種奢華告別儀式,登報網宣,高調紀念,哀榮與身份對應。

    恆星的死法也大致有三種。

    最小的恆星叫紅矮星,質量只有太陽的0.08倍到0.5倍,這種恆星核心壓力和溫度無法激發氦核聚變,因此氫消耗完後核聚變就停止,慢慢冷卻下來,死得有點像窮人,無聲無息。這種屍骸就是恆星的底層屍骸~黑矮星。

    太陽是一顆中小質量的黃矮星,一般認為太陽質量0.5倍到8倍的恆星,死亡後會留下一顆白矮星。

    這種恆星核心在氫消耗完後,物質全部轉化為氦,坍縮的壓力和溫度可以進一步激發氦核聚變。在氦閃張力和外圍氫燃燒、引力減弱等複雜機制下,臨死前會來個迴光返照,膨脹成一個紅巨星。

    最終浮華散盡,中心留下一個地球大小的核心,這個核心就是白矮星。

    大於太陽質量8倍的恆星,核心巨大的壓力和極高溫度會激發梯級核聚變,從元素氫一直到26號元素鐵為止,最終在複雜機制下發生超新星大爆發,讓生命迸發出最後的巨大能量和光彩,死得有些像富人,轟轟烈烈。

    最後硝煙散盡,可能爆發得一點不剩,也可能留下一個中子星或者黑洞。

    宇宙萬物就是這麼奇妙,沒有意識的恆星也和人類一樣,不同的恆星有自己不同的終極結束方式。

    現在來詳細說說白矮星。

    白矮星是宇宙中第三層緻密天體。所謂緻密天體就是這種天體上的物質已經不是我們認知的普通物質了。

    當太陽質量8倍以下的恆星演化後期,由於核心燃料告罄,核聚變停止,巨大的恆星引力壓導致的坍縮壓強很大,達到數萬億個大氣壓,使核心已經形成的碳元素原子被壓縮垮了。

    於是這些碳原子只能夠用電子簡併壓來支撐引力壓,保持自己的某些性質,並保持星體狀態。

    電子簡併壓是原子在極大的壓力下,被壓縮變形了,電子脫離原來軌道,向原子核靠近,但由於泡利不相容原理,電子與電子之間有相斥特性,它們不願意擠在一起,就相互排斥儘量保持距離。

    這樣就產生了一種叫“電子簡併壓”的抵抗力,抵禦住了星球本身重力。

    這個時候,雖然原子已經被壓垮了,但原子核還保持者原樣,只是沒有了過去那種在電子外殼的保護下躲在中心遙控的地位,而是躺在電子海洋中勉強維持自己的統治地位。

    白矮星主要由碳元素組成,和鑽石一樣的特性。

    因此有人把白矮星比喻為一個整體的鑽石星。

    但是白矮星的密度比鑽石大多了。鑽石密度只有3.52g/cm^3,白矮星物質密度達到1000000~10000000g/cm^3。

    我們說白矮星是太陽類恆星的屍骸,也有人把這種天體作為恆星算賬,也就是恆星演化末期階段的一種形態。

    白矮星剛形成時溫度還很高,表面溫度可達到1萬℃。由於白矮星已經沒有能量維持,因此會慢慢冷卻下來,最終變成一個黑矮星。

    但這個過程大概有幾十億年,也就是說白矮星的壽命約有幾十億年。

    其冷卻的公式為:

    由於宇宙壽命才有138億年,太陽類恆星壽命有100億年左右,太陽死亡後才會生成白矮星,因此迄今在宇宙中還沒有發現白矮星最終屍骸~黑矮星。

    白矮星會“詐屍”,還會“借屍還魂”。

    現在已經發現宇宙中存在的白矮星有1000多顆,銀河系中在我們太陽系周圍就有400多顆。由於白矮星體積小,只有地球大小左右,光度又低,因此肯定還有許多沒有發現。

    白矮星不甘心就這樣死去,有的還會找機會“詐屍還魂”。

    萬有引力是我們這個世界最普遍的規律之一,任何物體都脫不了這個窠臼。

    白矮星依靠電子簡併壓支撐著引力壓,保持了星體的一個穩定和平衡。但這個穩定和平衡只允許1.4個太陽質量,超過這個質量,電子簡併壓就無法支撐引力壓,也就是說有引力會把原子核完全壓垮壓碎。

    這個質量臨界點為1.44倍太陽質量,因為是美籍印度裔科學家蘇布拉馬尼揚·錢德拉塞卡發現並計算出來的,因此叫錢德拉塞卡極限。

    達到了這個極限,白矮星就會繼續坍縮,繼而引發核心碳融合,導致熱核失控,引發Ia型超新星爆發,或全部炸碎自己,或在核心留下一顆更高階的屍骸~中子星或黑洞。

    這主要看爆炸後核心會不會留下足夠的質量。質量在太陽1.44倍~3倍左右時,會留下一顆中子星,質量大於3.2倍太陽時,會成為一顆黑洞。

    明明已經變成屍骸的白矮星怎麼會發生“詐屍”呢?

    原來我們宇宙中有許多雙星或者多星系統,這些恆星由於引力作用相互纏繞在一起執行,距離不遠,但它們的壽命並不是一樣的。

    恆星的壽命與質量成反比關係,質量越大的恆星壽命越短。因此前面說的紅矮星壽命是最長的,長的令人髮指,最小的紅矮星壽命可達數萬億年。

    當一個雙星系統或者多合星系統其中一顆先變成了白矮星時,這顆白矮星由於引力極端,會吸積另外還“活著”伴星的物質,特別是在伴星演化後期變成紅巨星時,體積膨脹,靠近了白矮星,這就為白矮星吸積創造了條件。

    這樣白矮星就把伴星的物質拉扯到自己身上,讓自己變得越來越“重”,到達錢德拉塞卡極限,就爆發變異,讓自己再“光榮”一回。

    夜空中最亮的恆星天狼星就是這樣一個雙星系統。

    天狼星是距離我們很近的恆星,只有6.8光年,是一個雙星系統。

    天狼星由一顆約太陽質量2倍的藍矮星和一顆太陽質量1倍的白矮星組成,分別被稱為天狼星A和天狼星B,當天狼星A演化後期變成紅巨星時,很可能就會發生白矮星“詐屍還魂”事件。

    結論:白矮星是恆星的第三層屍骸,但它不甘心自己的死亡,有可能“借屍還魂”,向更高階的頂級、二級屍骸演化。

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