科學家在實驗室中重現白矮星的密度

2020-09-03 邊緣科學


白矮星的密度超出了我們的想像。一勺白矮星物質的重量相當於地球上的汽車。恆星中的原子被緊緊擠壓，以至於處於坍塌的邊緣。擠壓白矮星再多一點，它將坍塌成中子星。現在，我們可以在實驗室中重新創建白矮星的密度。


圖片來源：勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室

該材料是通過將強烈的雷射聚焦到一個稱為hohlraum的微小金腔中而製成的。該大孔包含1mm的亞甲基或CH的小球。結果，將粒料擠壓至4.5億個大氣壓的壓力，升高至350萬度的溫度，並在X射線下沐浴。輻照樣品顆粒時，外層會加熱並膨脹，從而產生一個衝擊波，該衝擊波以每秒200公裡的速度向著顆粒中心運動。

白矮星物質僅短時爆發，但其行為足夠長。狀態方程稱為狀態方程，它描述了材料的壓力，密度和溫度之間的關係。通過確定白矮星的狀態方程，科學家可以了解白矮星如何形成和演化。

該團隊使用CH樣本是因為他們想了解一種稱為DQ白矮星的恆星。這些是極少見的罕見的白矮星，它們非常熱，並具有碳氣氣氛。較早的嘗試來重現這種類型的問題，結果卻不一致。

雖然這是我們太陽系中首次形成白矮星，但它不會是最後一個。在大約50億年中，我們的太陽將耗盡氫來融合。在短暫地成為紅色巨星之後，太陽將塌陷成白矮星，從而終止其生命。

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