什么是冷恒星
来源:
时间:2024-08-17 13:05:01
热度:
什么是冷恒星【专家解说】:冷恒星就是白矮星。白矮星(White Dwarf)是一种低光度、高密度、高温度的恒星。因为它的颜色呈白色、体积比较矮小,因此被命名为白矮星。 白矮星属于演
【专家解说】:冷恒星就是白矮星。白矮星(White Dwarf)是一种低光度、高密度、高温度的恒星。因为它的颜色呈白色、体积比较矮小,因此被命名为白矮星。
白矮星属于演化到晚年期的恒星。恒星在演化后期,抛射出大量的物质,经过大量的质量损失后,如果剩下的核的质量小于1.44个太阳质量,这颗恒星便可能演化成为白矮星。对白矮星的形成也有人认为,白矮星的前身可能是行星状星云(是宇宙中由高温气体、少量尘埃等组成的环状或圆盘状的物质,它的中心通常都有一个温度很高的恒星——中心星)的中心星,它的核能源已经基本耗尽,整个星体开始慢慢冷却、晶化,直至最后“死亡”。
白矮星具有这样一些特征:
(1)体积小,它的半径接近于行星半径,平均小于103千米。
(2)光度(恒星每秒钟内辐射的总能量,即恒星发光本领的大小)非常小,要比正常恒星平均暗103倍。
(3)质量小于1.44个太阳质量。
(4)密度高达106~107克/厘米3,其表面的重力加速度大约等于地球表面重力加速度的10倍到104倍。假如人能到达白矮星表面,那么他休想站起来,因为在它上面的引力特别大,以致人的骨骼早已被自己的体重压碎了。
(5)白矮星的表面温度很高,平均为103℃。
(6)白矮星的磁场高达105~107高低
目前人们已经观测发现的白矮星有1000多颗。天狼星(Sirius)的伴星是第一颗被人们发现的白矮星,也是所观测到的最亮的白矮星(8等星)。1982年出版的白矮星星表表明,银河系中有488颗白矮星,它们都是离太阳不远的近距天体。根据观测资料统计,大约有3%的恒星是白矮星,但理论分析与推算认为,白矮星应占全部恒星的10%左右。
白矮星是一种很特殊的天体,它的体积小、亮度低,但质量大、密度极高。比如天狼星伴星(它是最早被发现的白矮星),体积比地球大不了多少,但质量却和太阳差不多!也就是说,它的密度在1000万吨/立方米左右。
根据白矮星的半径和质量,可以算出它的表面重力等于地球表面的1000万-10亿倍。在这样高的压力下,任何物体都已不复存在,连原子都被压碎了:电子脱离了原子轨道变为自由电子。
白矮星是一种晚期的恒星。根据现代恒星演化理论,白矮星是在红巨星的中心形成的。
当红巨星的外部区域迅速膨胀时,氦核受反作用力却强烈向内收缩,被压缩的物质不断变热,最终内核温度将超过一亿度,于是氦开始聚变成碳。
经过几百万年,氦核燃烧殆尽,现在恒星的结构组成已经不那么简单了:外壳仍然是以氢为主的混和物;而在它下面有一个氦层,氦层内部还埋有一个碳球。核反应过程变得更加复杂,中心附近的温度继续上升,最终使碳转变为其他元素。
与此同时,红巨星外部开始发生不稳定的脉动振荡:恒星半径时而变大,时而又缩小,稳定的主星序恒星变为极不稳定的巨大火球,火球内部的核反应也越来越趋于不稳定,忽而强烈,忽而微弱。此时的恒星内部核心实际上密度已经增大到每立方厘米十吨左右,我们可以说,此时,在红巨星内部,已经诞生了一颗白矮星。
我们知道,原子是由原子核和电子组成的,原子的质量绝大部分集中在原子核上,而原子核的体积很小。比如氢原子的半径为一亿分之一厘米,而氢原子核的半径只有十万亿分之一厘米。假如核的大小象一颗玻璃球,则电子轨道将在两公里以外。
而在巨大的压力之下,电子将脱离原子核,成自由电子。这种自由电子气体将尽可能地占据原子核之间的空隙,从而使单位空间内包含的物质也将大大增多,密度大大提高了。形象地说,这时原子核是“沉浸于”电子中。
一般把物质的这种状态叫做“简并态”。简并电子气体压力与白矮星强大的重力平衡,维持着白矮星的稳定。顺便提一下,当白矮星质量进一步增大,简并电子气体压力就有可能抵抗不住自身的引力收缩,白矮星还会坍缩成密度更高的天体:中子星或黑洞。
上一篇:日本海上巨大漩涡
-
人类不断的研究利用核能。其中核聚变到时候不可控制之时,人类会不会点燃自己的地球,使地球成为恒星。2024-08-17
-
木星是否曾经是恒星?2024-08-17
-
恒星级宇宙飞船,需要多大规模2024-08-17
-
木星在50亿年后会变成恒星吗,并一举代替已死的太阳吗?2024-08-17
-
恒星的质量极限是多少个太阳质量?2024-08-17
-
请高手帮忙!恒星爆炸的原因、过程、结果,越具体越好。2024-08-17
-
木星能演变成恒星吗2024-08-17
-
请高手帮忙!恒星爆炸的原因、过程、结果,越具体越好。2024-08-17
-
恒星的形成2024-08-17
-
太阳(恒星)的最终归宿是什么?2024-08-17
-
恒星形成需要多少年2024-08-17
-
恒星演变过程2024-08-17
-
什么恒星爆炸的最快?2024-08-17
-
恒星爆炸的真正原因是什么?2024-08-17
-
植物大战僵尸 MV《翻译》2024-08-17