07.26 白矮星的特徵和形成,太陽未來會形成一個2倍地球體積的白矮星

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。

白矮星的特徵和形成,太陽未來會形成一個2倍地球體積的白矮星


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。圖片發自簡書App 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。

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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,那麼他不能站起來,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。

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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,這是後續我要講的內容。

白矮星的特徵和形成,太陽未來會形成一個2倍地球體積的白矮星

白矮星的特徵和形成,太陽未來會形成一個2倍地球體積的白矮星​​

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。”


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