1樓:
白矮星是一定質量的恆星走完主序星時期,發生**以後遺留下來的恆星核,主要由超氫元素構成,這些元素有氦、碳、氧、氖。實際上由氧和氖構成的白矮星在宇宙已經說明十分罕見了。白矮星的質量一般不用會超過1.
44倍的太陽質量,這樣它們就可以處於引力平衡。
對於我們常見的物體,因為存在大量永不停息的運動的分子和原子,所以當他們受到外界壓力的時候,就會產生一個抵抗力,這樣就可以保持自己的體積。
當一顆恆星走完自己的主序星時期,它的體積就會不斷的膨脹,成為紅巨星或者紅超巨星。當它的核心再也無法為熱核反應提供能量對抗自身產生的萬有引力時,恆星周圍的物質就會被拋灑出去,但是恆星核卻會留了下來並且急劇坍縮,這個過程產生的能量爆發就是超新星或者新星**。恆星核自身萬有引力很大,原子就被壓扁,而這時候就需要靠電子的運動也就是電子簡併力來對抗萬有引力。
由於原子的空間被大大縮小,電子不放棄可佔據的任何空間,這樣就成為自由電子,充斥在原子核的空間。
相同體積下,白矮星物質的質量要高很多,比如1立方米的白矮星物質質量高達上千萬噸。天狼星伴星質量比太陽稍大,但是體積比地球還小。
2樓:戰斧抉擇
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。
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,最終核心溫度將超過一億度,於是氦開始聚變成碳。
經過幾百萬年,氦核燃燒殆盡,現在恆星的結構組成已經不那麼簡單了:外殼仍然是以氫為主的混和物;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複雜,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盪:恆星半徑時而變大,時而又縮小,穩定的主星序恆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於不穩定,忽而強烈,忽而微弱。此時的恆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。
白矮星的密度為什麼這樣大呢?
我們知道,原子是由原子核和電子組成的,原子的質量絕大部分集中在原子核上,而原子核的體積很小。比如氫原子的半徑為一億分之一釐米,而氫原子核的半徑只有十萬億分之一釐米。假如核的大小象一顆玻璃球,則電子軌道將在兩公里以外。
而在巨大的壓力之下,電子將脫離原子核,成自由電子。這種自由電子氣體將儘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。順便提一下,當白矮星質量進一步增大,簡併電子氣體壓力就有可能抵抗不住自身的引力收縮,白矮星還會坍縮成密度更高的天體:
中子星或黑洞。
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