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  • 1 # 太空科學站

    白矮星,黑矮星,褐矮星,這三種天體都和恆星有關,褐矮星是介於行星和恆星之間的特殊天體,褐矮星的構成雖然和恆星相似,但褐矮星的質量不足以在內部產生核聚變反應,一般來說天體質量只有達到太陽0.08倍才能在內部產生核聚變反應。

    木星的主要成分也是氫和氦,而且也是太陽系質量最大的行星,所以很多人都設想用核彈去點燃木星讓它成為第二個太陽,但木星想變成恆星只有增加質量這一種方法,計算表明木星必須將自身質量增加80倍才能變成最小的紅矮星,自身質量增加13倍後木星就會變成一顆褐矮星。

    白矮星也是恆星的一種,當太陽這類中低質量的恆星在晚年膨脹為紅巨星後,氦聚變的紅巨星內部會被反作用力不斷壓縮,當紅巨星的內部溫度超過一億度的時候氦就會變成碳,紅巨星核心的密度已經被壓縮到每立方厘米十噸左右,這個核心就是白矮星。

    當氦聚變達到末期後,紅巨星便會發生爆炸,爆炸會把除核心以外的物質都噴射出去形成星雲,留下來的核心就是白矮星。

    白矮星內部已經不存在核聚變反應了,因而白矮星的溫度和亮度都會慢慢降低,經過足夠長的時間後白矮星就會停止發光變成一顆黑矮星,但白矮星變成黑矮星所需要的時間比宇宙的年齡還長,所以現在宇宙中基本不存在黑矮星。

  • 2 # 張家小智兒

    白矮星和黑矮星實際上是一種東西,黑矮星其實就是冷卻下來的白矮星,只不過按照目前的理論,我們的宇宙中還沒有黑矮星的存在。而褐矮星則是介於恆星和行星中間的一種天體。這三者都有一個共同的特點,那就是密度比我們平時見到的東西要大。

    白矮星,是質量較小的恆星在生命末期,表層物質膨脹到宇宙中之後剩下的一個熾熱的星核。這種星體的體積可能和地球這樣的行星差不多,但它的質量卻和太陽類似。這就導致其密度很大,每立方厘米可能能夠達到幾噸!我們確實很難認知這樣的存在。我還記得高中物理課本吧,講到白矮星的時候,有這樣一個插圖,是一頭大象站在一個火柴盒上,意思就是一個火柴盒大小的物質它的質量就能抵得上一頭大象。這個比喻確實很生動也很直觀,能夠讓我們認識到白矮星。

    而黑矮星,則是冷卻下來的白矮星。為什麼說這種星體目前不存在呢?因為白矮星的溫度很高,能量密度很大,但其能量只能依靠熱輻射傳向宇宙。這種方式的效率很低,以至於白矮星可能需要100億億年來冷卻自己!比宇宙的年齡還要多上百億倍!這說明什麼?如果我們宇宙的年齡計算無誤的話,即便宇宙形成之初就形成一顆白矮星,到現在為止它還沒有完全冷卻下來!因此,我說按照目前的理論來說,宇宙中不存在黑矮星。

    而褐矮星就不一樣了。和前兩者相比,褐矮星的質量很小,小於80倍的木星質量。因為質量一旦大於80倍木星質量,就可以稱為紅矮星了。但其質量比行星要大得多,一般認為在木星的十倍以上。關於褐矮星我們所知甚少,因為它的亮度低、質量小,所以不易被發現。由於褐矮星能量的來源主要是重力收縮產熱以及重氫的聚變,能量很少,所以褐矮星表面的溫度就很低。褐矮星中心沒有太大的光輻射壓力,所以巨大的重力作用下,褐矮星的密度也很大。一些褐矮星的體積和木星類似,但質量卻達到木星的幾十倍!雖然沒有白矮星和黑矮星那麼誇張,但也很大了。

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