太陽的未來將成為白矮星,那什麼是白矮星呢?

2020-12-05 天文在線

你是否曾想過當一個恆星,或者是太陽將他的燃料和能量全部耗盡會發生什麼?「什麼是白矮星?」這個問題就此誕生。

恆星也是有壽命的,他們也在不斷的演化和改變。在他們生命的初期,恆星是由含有灰塵和氣體的雲通過引力結合在一起形成的。之後恆星通過消耗燃料來發光發熱。

質量較大的恆星會不斷消耗他們的燃料,直到以爆炸的形式結束自己的一生。而質量較小的恆星(例如:太陽),體積將會不斷膨脹成為一個紅巨星。在這個過程中,他們的外層會脫落,類似於蛻皮。

當紅巨星溫度達不到發生碳聚變的條件時,碳和氧將在恆星核心堆積。一旦恆星的身體外層脫落結束,剩下的只有核心部分。這個留下的核心就是白矮星,他會變得極熱。白矮星在燃燒完剩下的燃料之後,白矮星會開始降溫,但這可能需要幾十億年。

白矮星開始燃燒最後一些燃料。一些恆星由於非常的小他們會很快燃燒掉所有的燃料,這種燃料通常是氫氣。白矮星不會燃燒,及熱核反應。白矮星相比於他原來的恆星顯得非常的小,但是密度卻非常高。想像一下將鋁箔壓成球,鋁箔球會變得很緊密並且比鋁箔片要小很多。這個道理同樣可以用於白矮星。

重力儘可能的推著電子擁擠在最狹小的空間,讓白矮星變得密度很高。之後電子的斥力會與推著他們靠近的重力相抵抗,使白矮星保持穩定。因此,白矮星是靠電子斥力抵抗重力而不是靠聚變產生的熱能。

一旦白矮星釋放完所有的能量,他們的光芒將永遠消失。

有的白矮星存在於雙星系統中,就是說白矮星可以通過萬有引力與其他恆星或者天體結合在一起。在一些情況下,雙星系統的白矮星開始相互靠近直到他們碰撞融合在一起。這些碰撞有時會產生爆炸,但是一些體積較小的白矮星碰撞還不至於產生爆炸。較小的白矮星會很平和的漸漸融合在一起,變得像恆星一樣閃耀。

白矮星是恆星生命周期中的最後階段之一:白矮星就是恆星燃燒能量後留下的一個核心,是最接近於恆星生命周期最後的階段。

相關天文知識——白矮星

白矮星也被稱作為簡併矮星,是由簡併態物質構成的恆星殘留下的核心。白矮星的密度極高,一顆質量與太陽相當的白矮星體積只有地球一般的大小。在白矮星中,質量不會轉化成能量,白矮星微弱的光度則來自過去儲存的熱能。我們所知道的距離最近的白矮星是天狼星B,距離我們大約8.6光年,是天狼星雙星較小的一個。目前,在距離太陽最近的百個恆星中,大約有8個白矮星。這種異常微弱的白矮星大約在1910年首次被發現,白矮星的名字則是威廉·魯伊登(Wiilem Luyten)在1922年所取。

白矮星被認為是質量不足以形成中子星的恆星演化過程的最後階段,能夠形成中子星的恆星質量大約是10個太陽的質量。這包括銀河系中超過97%的恆星。當小型或者中型主序星恆星的氫聚變反應結束後,這樣的恆星會由於3氦融合生成碳和氧的過程膨脹成一個紅巨星。如果紅巨星沒有足夠大的質量產生融合碳所需要的核心溫度(大於10億K),碳和氧就會在核心堆積起來。

在脫落掉外面數層的氣體形成行星狀星雲之後,留下來的只有核心的部分,這個殘骸最終將成為白矮星。因此,白矮星通常都由碳和氧組成。如果形成白矮星的恆星質量在8-10.5個太陽質量之間的話,他的核心溫度將高到使碳聚合而無法使氖聚合,在這種情況下就可能誕生氧-氖-鎂白矮星。小質量的恆星不能夠發生氦聚變,因此,氦白矮星通常在雙星系統中因質量損失而形成。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. spacedictionary-

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