從星星到白矮：太陽(yáng)般的星星的Saga

白侏儒是好奇的物體。他們'很小，不是很龐大（因此"矮人"他們名字的一部分），他們主要輻射白光。天文學(xué)家也把它們稱為"退化侏儒"因?yàn)樗鼈?實(shí)際上是包含非常密集的恒星核心的殘余物，"退化"物質(zhì)。

許多星星變成白色侏儒，作為他們的一部分"老年。"他們中的大多數(shù)都開始像我們自己的太陽(yáng)一樣的星星。似乎很奇怪，我們的太陽(yáng)會(huì)以某種方式變成一個(gè)奇怪的，縮小的迷你星，但它將從數(shù)十億年后發(fā)生。天文學(xué)家們?cè)谡麄€(gè)galaxy周圍都看到了這些奇怪的小物體。他們甚至知道他們冷卻后會(huì)發(fā)生什么：他們會(huì)成為黑矮人。

星星的生活

要了解白侏儒癥及其形成方式，了解恒星的生命周期非常重要。一般的故事很簡(jiǎn)單。這些巨大的過(guò)熱氣體球形成在氣體云中，并由核聚變能量發(fā)光。他們一生都在變化，經(jīng)歷了不同且非常有趣的階段。他們大部分時(shí)間都在將氫氣轉(zhuǎn)化為氦氣并產(chǎn)生熱量和光線。天文學(xué)家將這些恒星繪制成一個(gè)稱為主序列的圖表，顯示它們?cè)?a href="http://new863.com/jinhua/" title="進(jìn)化" target="_blank">進(jìn)化中的哪個(gè)階段。

一旦星星達(dá)到一定的年齡，他們就會(huì)過(guò)渡到新的生存階段。最終，他們以某種方式死亡，并留下關(guān)于他們自己的迷人證據(jù)。有一些真正異國(guó)情調(diào)的物體，真的巨大的恒星演變成為，如黑洞和中子星。其他人以一種稱為白矮人的不同類型的物體結(jié)束他們的生命。

創(chuàng)建一個(gè)白矮人

怎么樣一顆星星變成白矮人？它的進(jìn)化路徑取決于它的質(zhì)量。在主序列上具有八倍或更多倍于太陽(yáng)質(zhì)量的高質(zhì)量恒星將作為超新星爆炸并產(chǎn)生中子星或黑洞。我們的太陽(yáng)不是一顆巨大的恒星，所以它和與它非常相似的恒星變成了白色侏儒，其中包括太陽(yáng)，質(zhì)量低于太陽(yáng)的恒星，以及介于太陽(yáng)質(zhì)量之間的其他恒星。和超級(jí)巨人的那個(gè)投資小知識(shí)。

低質(zhì)量恒星（那些太陽(yáng)質(zhì)量約為太陽(yáng)質(zhì)量的一半）非常輕，以至于它們的核心溫度永遠(yuǎn)不會(huì)熱到足以將氦熔化成碳和氧（氫熔化后的下一步）。一旦低質(zhì)量星's氫燃料耗盡，其核心就無(wú)法承受其上方各層的重量，并且都向內(nèi)塌陷。然后恒星的左側(cè)將壓縮成氦白色矮人-主要由氦-4核制成的物體

任何恒星存活多長(zhǎng)時(shí)間與其質(zhì)量成正比。成為氦白矮星的低質(zhì)量恒星需要比宇宙年齡更長(zhǎng)的時(shí)間才能達(dá)到最終狀態(tài)。它們非常，非常緩慢地冷卻。因此，沒(méi)有人看到一個(gè)人真正完全冷卻下來(lái)，但這些奇異的恒星非常罕見。那'不要說(shuō)它們不存在't存在。有一些候選者，但它們通常出現(xiàn)在二元系統(tǒng)中，這表明某種質(zhì)量損失是造成它們的原因，或者至少是為了加速過(guò)程。

太陽(yáng)將變成白矮人

我們do在那里看到許多其他的白侏儒，他們的生活開始像太陽(yáng)一樣的星星。這些白色侏儒，也稱為退化侏儒，是主序列質(zhì)量在0.5到8個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量之間的恒星的終點(diǎn)。像我們的太陽(yáng)一樣，這些恒星大部分時(shí)間都是把氫融合成氦在他們的核心。

一旦它們耗盡氫氣燃料，核心就會(huì)壓縮，恒星會(huì)膨脹成為紅色巨人。它加熱核心，直到氦熔合產(chǎn)生碳。當(dāng)氦耗盡時(shí)，碳開始熔化以產(chǎn)生更重的元素。這個(gè)過(guò)程的技術(shù)術(shù)語(yǔ)是"三重α過(guò)程："兩個(gè)氦核熔合形成鈹，然后融合另外的氦生成碳。）

一旦核心中的所有氦氣都融合，核心將再次壓縮。但是，核心溫度不會(huì)足夠熱來(lái)熔化碳或氧。相反，它"加強(qiáng)"，恒星進(jìn)入第二個(gè)紅色巨人階段。最終，恒星和外層被輕輕吹走并形成行星狀的星云。剩下的是碳氧核心，白矮人的心臟。我們的太陽(yáng)很可能會(huì)在數(shù)十億年內(nèi)開始這一過(guò)程。

白侏儒癥的死亡：制造黑侏儒癥

當(dāng)白矮人通過(guò)核融合停止產(chǎn)生能量時(shí)，技術(shù)上它不再是一顆恒星。它'是一顆恒星的殘余物。它'仍然很熱，但不是來(lái)自其核心的活動(dòng)。想象一個(gè)白矮人的**階段，就像火的垂死成員一樣。隨著時(shí)間的推移，它會(huì)很涼爽，最終會(huì)變得如此寒冷，變成一個(gè)寒冷的，死亡的會(huì)員，有些人稱之為a"黑矮人"。目前還沒(méi)有已知的白矮人做到這一點(diǎn)。那是因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程需要數(shù)十億和數(shù)十億年才能發(fā)生。由于宇宙只有大約140億年的歷史，即使是第一個(gè)白色侏儒也沒(méi)有'沒(méi)有足夠的時(shí)間完全冷卻成為黑色侏儒。

關(guān)鍵Takeaways

• All stars age and Finally evolve ou
• 非常巨大的恒星爆炸為超新星，留下中子星和黑洞。
• 太陽(yáng)般的恒星將演變成白色侏儒。
• 白色侏儒是失去所有外層的恒星核心的殘余物。
• 在歷史上沒(méi)有白色侏儒完全冷卻宇宙。

來(lái)源

• NASA，NASA，想象一下.gov/science/tools/dwarfs1.html。
• "Stellar Evolution"，www.aavso.org/stellar-evolution。
• “白矮|宇宙”。星形物理和超級(jí)計(jì)算中心，天文學(xué).au/cosmos/W/白矮。

由Carolyn Collins Petersen編輯。