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文明的見證 第1242章 白矮星

作者/獨孤慧空 看小說文學作品上精彩東方文學 http://www.nuodawy.com ,就這么定了!
    看來這位兄弟腦子不怎么管用。“好說,兄弟我就去想辦法。我什么時候能再來?”

    “你一個月之內帶著錢回來就好!”。招聘的螳螂人回答。呵呵呵,能弄到錢,你自己的錢,就夠給你發工資的了。

    宇宙中的天體,根據密度從小到大,可分為白矮星,中子星,黑洞。

    白矮星是一種低光度、高密度、高溫度的恒星。因為它的顏色呈白色、體積比較矮小,因此被命名為白矮星。白矮星是演化到末期的恒星,主要由碳構成,外部覆蓋一層氫氣與氦氣。白矮星在億萬年的時間里逐漸冷卻、變暗,它體積小,亮度低,但密度高,質量大。12年出版的白矮星星表表明,銀河系中已被發現的白矮星有4顆,它們都是離太陽不遠的近距天體。根據觀測資料統計,大約有3%的恒星是白矮星,但理論分析與推算認為,白矮星應占全部恒星的10%左右。

    中低質量的恒星在渡過生命期的主序星階段,結束以氫聚變反應之后。將在核心進行氦聚變,將氦燃燒成碳和氧的三氦聚變過程,并膨脹成為一顆紅巨星。

    當紅巨星的外部區域迅速膨脹時,氦核受反作用力卻強烈向內收縮,被壓縮的物質不斷變熱,最終內核溫度將超過一億度,于是氦開始聚變成碳。經過幾百萬年,氦核燃燒殆盡,恒星的結構組成已經不那么簡單了:外殼仍然是以氫為主的混合物,而在它下面有一個氦層,氦層內部還埋有一個碳球。核反應過程變得更加復雜,中心附近的溫度繼續上升,最終使碳轉變為其他元素。與此同時,紅巨星外部開始發生不穩定的脈動振蕩:恒星半徑時而變大,時而又縮小,穩定的主星序恒星變為極不穩定的巨大火球,火球內部的核反應也越來越趨于不穩定,忽而強烈,忽而微弱。此時的恒星內部核心實際上密度已經增大到每立方厘米十噸左右,我們可以說,此時,在紅巨星內部,已經誕生了一顆白矮星。當恒星的不穩定狀態達到極限后,紅巨星會進行爆發,把核心以外的物質都拋離恒星本體,物質向外擴散成為星云,殘留下來的內核就是我們能看到的白矮星。所以白矮星通常都由碳和氧組成。但也有可能核心的溫度可以達到燃燒碳卻仍不足以燃燒氖的溫度,這時就能形成核心由氧、氖和鎂組成的白矮星。偶爾有些由氦組成的白矮星,不過這是由聯星的質量損失造成的。

    白矮星的內部不再有物質進行核聚變反應,因此恒星不再有能量產生。這時它也不再由核聚變的熱來抵抗重力崩潰,而是由極端高密度的物質產生的電子簡并壓力來支撐。物理學上,對一顆沒有自轉的白矮星,電子簡并壓力能夠支撐的最大質量是1.4倍太陽質量,也就是錢德拉塞卡極限。許多碳氧白矮星的質量都接近這個極限的質量,有時經由伴星的質量傳遞,白矮星可能經由碳引爆過程爆炸成為一顆ia超新星。

    白矮星形成時的溫度非常高,但是因為沒有能量的來源。因此將會逐漸釋放它的熱量并解逐漸變冷,這意味著它的輻射會從最初的高色溫隨著時間逐漸減小并且轉變成紅色。經過漫長的時間,白矮星的溫度將冷卻到光度不再能被看見,而成為冷的黑矮星。但是,現在的宇宙仍然太年輕,即使是最年老的白矮星依然輻射出數千k的溫度,還不可能有黑矮星的存在。

    天文學讓我們了解到宇宙中發生的奇異事件,其所蘊含的物理解釋卻讓人難以想象,最近科學家發現白矮星的內部可能出現神奇的“結晶”核體。

    大多數的恒星內核通過氫核聚變進行燃燒,將質量轉變為能量,并產生光和熱量,當恒星內部氫燃料完成消耗完后就開始進行氦融合反應,并形成更重的碳和氧,這一過程對于類似我們太陽這樣的恒星而言,就顯得較為短暫,并形成碳氧組成的白矮星,如果其質量大于1.4倍太陽質量,就會發生ia型超新星爆發。

    麥克唐納天文臺的2.1米望遠鏡對gd51白矮星的觀測發現,其表面溫度達到12,000度,是太陽的兩倍左右,質量為太陽的1.2倍,根據恒星演化模型,其主要成分為氧和氖。通過對gd51白矮星亮度的變化判斷,實際上它正在進行“脈沖”式的膨脹和收縮,這意味著其內部存在不穩定性,科學家預測其內部已經出現了結晶或者凝固現象,形成一定半徑的“小結晶球”,這是一個非常不可思議的結果,科學家認為繼續對這顆白矮星進行調查,有助于為其他類型的超新星爆發提供依據,更好地測量出宇宙的大尺度范圍。

    一顆與地球體積相當的白矮星的表面重力約等于地球表面的1萬倍。在這樣高的壓力下,任何物體都已不復存在,連原子都被壓碎了,電子脫離了原子軌道變為自由電子。

    體積小,它的半徑接近于行星半徑,平均小于103千米。光度即恒星每秒鐘內輻射的總能量,即恒星發光本領的大小。白矮星的光度非常小,是正常恒星平均的103分之一。質量為2.21324萬億噸。白矮星密度高達1,000,000g/cm3。白矮星的表面溫度很高,平均為104c。白矮星的磁場高達105--107高斯。

    人們已經觀測發現的白矮星有1000多顆。天狼星的伴星是第一顆被人們發現的白矮星,也是所觀測到的最亮的白矮星,它的密度在1000萬噸/立方米左右,體積比地球大不了多少,但質量卻和太陽差不多。

    12年出版的白矮星星表表明,銀河系中有4顆白矮星,它們都是離太陽不遠的近距天體。根據觀測資料統計,大約有3%的恒星是白矮星,但理論分析與推算認為,白矮星應占全部恒星的10%左右。

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