從星星到白矮:太陽般的星星的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"因為它們'實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一樣的星星。似乎很奇怪,我們的太陽會以某種方式變成一個奇怪的,縮小的迷你星,但它將從數(shù)十億年后發(fā)生。天文學(xué)家們在整個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發(fā)生什么:他們會成為黑矮人。

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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。一般的故事很簡單。這些巨大的過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稱為主序列的圖表,顯示它們在進(jìn)化中的哪個階段。

從航天器看到的太陽

一旦星星達(dá)到一定的年齡,他們就會過渡到新的生存階段。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,質(zhì)量低于太陽的恒星,以及介于太陽質(zhì)量之間的其他恒星。和超級巨人的那個投資小知識。

螃蟹星云

低質(zhì)量恒星(那些太陽質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的一半)非常輕,以至于它們的核心溫度永遠(yuǎn)不會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

任何恒星存活多長時間與其質(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的時間才能達(dá)到最終狀態(tài)。它們非常,非常緩慢地冷卻。因此,沒有人看到一個人真正完全冷卻下來,但這些奇異的恒星非常罕見。那'不要說它們不存在'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程。

太陽將變成白矮人

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個太陽質(zhì)量之間的恒星的終點。像我們的太陽一樣,這些恒星大部分時間都是把氫融合成氦在他們的核心。

太陽紅_巨人

一旦它們耗盡氫氣燃料,核心就會壓縮,恒星會膨脹成為紅色巨人。它加熱核心,直到氦熔合產(chǎn)生碳。當(dāng)氦耗盡時,碳開始熔化以產(chǎn)生更重的元素。這個過程的技術(shù)術(shù)語是"三重α過程:"兩個氦核熔合形成鈹,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,核心溫度不會足夠熱來熔化碳或氧。相反,它"加強(qiáng)",恒星進(jìn)入第二個紅色巨人階段。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。我們的太陽很可能會在數(shù)十億年內(nèi)開始這一過程。

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白侏儒癥的死亡:制造黑侏儒癥

當(dāng)白矮人通過核融合停止產(chǎn)生能量時,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,但不是來自其核心的活動。想象一個白矮人的**階段,就像火的垂死成員一樣。隨著時間的推移,它會很涼爽,最終會變得如此寒冷,變成一個寒冷的,死亡的會員,有些人稱之為a"黑矮人"。目前還沒有已知的白矮人做到這一點。那是因為這個過程需要數(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,即使是第一個白色侏儒也沒有'沒有足夠的時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。
  • 在歷史上沒有白色侏儒完全冷卻宇宙。

來源

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

由Carolyn Collins Petersen編輯。