您现在的位置: 首页 > 网站导航收录 > 百科知识百科知识
2022年8月6日今日更新 白矮星：宇宙中的“千面佳人”
白矮星,恒星,超新星2022年8月6日今日更新 白矮星：宇宙中的“千面佳人”
发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：
【徘徊在超大质量黑洞旁的白矮星】
白矮星众所周知，它是一颗中等大小恒星的死亡遗骸。我们的太阳死亡后就会变成一颗白矮星。
白矮星即不会像恒星那样发出大量的光和热，也不会像超新星一样爆发出让整个星系都黯然失色的光芒。所以很长一段时间，白矮星一直不被天文学家们所重视。
但新的研究证明，白矮星是我们宇宙的驱动力之一，它是宇宙中的千面佳人。
2018年12月，天文学家发现了奇怪耀斑。它来自距离地球2.5亿光年的星系GSN 069。
星系GSN 069的中心有一个超大质量黑洞，它的质量大约是太阳质量的50万倍。这是一个巨大的黑洞，它以非常非常稳定的速度发射着X射线，每9小时发射一次。
这样的行为让科学家们感觉非常困惑。
耀斑的能量非常巨大，规律非常之多，超大质量的黑洞必定每天三次吞噬了水星质量的物质。
所以，现在最大的问题是，是什么哺育了黑洞如此丰盛的晚餐？
2020年3月，科学家们找到了答案，一颗不幸的恒星在其生命的尽头徘徊在黑洞的死亡地带。
一颗恒星离超大质量黑洞太近，就像一个光滑的甜甜圈离饥饿的人太近一样。
恒星离黑洞太近，就会被撕裂。它们受到了黑洞的攻击，其中一些物质以非常强大的风和喷射流被发射出去。
不知为何，这颗恒星在与超大质量黑洞的近距离接触中幸存了下来。进一步的研究表明它是一颗小型致密恒星白矮星。
超大质量黑洞附近的白矮星
那么是什么让这颗小恒星坚不可摧呢？答案在于它是如何形成的。如果我们观察一颗恒星的生命周期，我们就能得到线索。
恒星将氢燃烧成氦，导致核聚变，从而使恒星保持稳定。在核聚变产生的辐射压力向外推和引力压力向内拉之间存在着微妙的平衡。
但当像我们的太阳这样的恒星接近生命末期时，它们会耗尽氢燃料。这颗类太阳的恒星会产生越来越多的氦，氦在其中心聚集，逐渐地，恒星外层的巨大重量压碎了氦核。
随着核心年龄的增长，它变得越来越小，越来越热，这就增加了核反应的速度。这些核聚变反应产生了更多的能量将外层或包膜向外推。因为有更多的能量通过外层，外层就会膨胀，这颗恒星就会膨胀到原来大小的100倍左右。
黄色的恒星变成了红巨星，最终，红巨星脱离了它们的外层，形成了令人惊叹的气体壳，称为行星状星云。行星状星云是太空中最美丽的天体，他们都很壮观。
一颗恒星在这些行星状星云中结束其生命后，就会在中心留下一颗白矮星。这颗白矮星本质上是一颗煤渣，一颗恒星的煤渣。它是核聚变后的产物，对于那颗特定的恒星来说不再可能发生核聚变。剩下的，是一颗发光的白矮星。
但在GSN 069星系中，超大质量黑洞加速了这一过程。它在几天内就剥离了红巨星的外层。黑洞几乎吃掉了恒星所有多汁的部分，即那些所有容易得到的部分，只留下骨头白矮星的残余物。
这颗白矮星的质量只有太阳的1/5，这么小的一颗恒星是如何在离黑洞这么近的地方存活下来的呢？
也许你会认为，因为白矮星很小，它不会持续很长时间。但事实恰恰相反，这个口袋大小的白矮星充满了物质，如果它是一颗普通的恒星，它早就被粉碎了。但因为它是一个非常致密、紧密的球体，所以它存活了下来。
想象一下把太阳压成地球那么大，质量相同，但现在更紧密了，所以一个篮球的重量，相当于35只蓝鲸。
白矮星的极端密度保护它不受超大质量黑洞引力的冲击，它的轨道每9小时就带它靠近黑洞，每次遇到黑洞，它的一些物质就会被吸走。
它们在玩星际间的拔河游戏。黑洞更大，所以它会赢，但白矮星密度很大，所以非常坚硬，能够在那里坚持很长一段时间。它会在超大质量黑洞周围的轨道上停留数十亿年。
这是一个非常励志的故事。
【为什么会存在白矮星】
天文学家第一次发现白矮星时，天文学家们的第一反应就是：不，不，不，那不可能是真的！他们认为白矮星不应该存在。
物体的密度如此之大，怎么可能在自身的重量下不坍塌呢？但事实上，的确存在白矮星这样星球。所以有一段时间，科学家们一直没明白白矮星是如何存在的。
量子力学，研究原子和亚原子粒子的科学，是它帮助科学家找到了答案。
天文学家们习惯了宏观世界的物理规则，但当缩小到亚原子世界时，事情就变得奇怪了。
在这里科学家们看到了电子，宇宙中最小的粒子之一。正是这些小电子支撑着整个恒星。
电子真的不喜欢被挤在一个小空间里，如果你把太多的粒子挤进一个很小的空间，它们就会很用力地往后推。这就是一种叫简并压力的效应。
这些简并的电子阻止了白矮星的坍缩，并赋予了这些恒星奇怪的特性。
白矮星的行为，与普通恒星非常不同。
以行星和恒星为例，当它们的质量增加时，它们就会变大。然而，白矮星正好相反。随着质量的增加，它们会变小，白矮星质量越大，电子挤压得越紧，恒星就会变得越小、密度越大。
高密度意味着白矮星的结构也很奇怪，它的大气层极其稀爆，由氢气组成，偶尔也有氦气。
如果你把地球上的摩天大楼放在白矮星上，你爬到摩天大楼的顶端，实际上你已经在太空中了。
在稀薄的大气层之下有一个约48公里厚的高密度氦表面，它的内部由过热的液态碳和氧组成。
一颗白矮星的表面温度可以达到50万度，内部温度更高，所以白矮星需要经过数十亿年的时间，中心才会冷却成固体。
白矮星内部结构
随着碳原子和氧原子冷却下来，它们形成了晶体。钻石实际上就是碳晶体，所以在这些冷却的白矮星中心可能是一颗地球大小的钻石。
白矮星逐渐释放出它们剩余的能量直到形成一个冰冷的、死气沉沉的物质球即黑矮星。
但科学家们从来没有见过所谓的黑矮星，原因很简单这需要很长一段时间，达到数百亿年的时间，比宇宙的年龄还长。
这是大多数中等大小恒星的黑暗命运，包括我们的太阳。
这种漫长而缓慢的死亡可能会让白矮星看起来很普通，但这些小恒星却可以回答关于我们宇宙的一些重大问题。
【白矮星周围是否有行星生存？】
关于白矮星新的研究，有一个最大的问题就是生命能在恒星死亡后继续存在吗？
在过去，科学家们低估了白矮星，但现在它们在天文学家中引起了轰动。过去十年来的一个重大问题是一颗行星能否在白矮星周围生存？
逻辑上的答案是否定的，在它们变成白矮星的过程中，恒星会经历一个红巨星阶段。它们会变得非常巨大，所以科学家们认为这些恒星周围的任何行星都可能被吃掉。
2019年12月，来自巨蟹座的证据却推翻了这个想法。天文学家在距离地球约1500光年的地方发现了一颗长相奇特的白矮星。这颗恒星发出的细微变化的光，揭示了一个谜氧元素和硫元素的数量是之前白矮星表面上从未见过的。
上一篇：魏是什么意思(魏是什么意思)
下一篇：返回列表
相关链接 |
||
| 网友回复（共有 0 条回复） |