为什么恒星最终有可能会演变白矮星,双黑洞吃中子星视频,黑洞

质量小于O.5个太阳质量的恒星, 中心的氦核永远也不会达到氦燃烧开始所需要的温度, 它们在氢燃烧停止以后,直接演化为自矮星。
  褐矮星是质量介于15至70倍木星大小的恒星。据认为,它们像普通恒星一样,由塌缩的气、尘盘形成。但与普通恒星不一样的是,它们不能产生足够高的温度以触发持续的氢核聚变。它可能形成类似土星,也可能形成较小的与地球一般大小的行星,而这样的行星就非常适合人类居住。小褐矮星的表面温度为2300开氏度,因此离恒星150万到700万公里远的行星会存在液态水。靠近褐矮星较近的一些行星容易被烧焦,但随着褐矮星的温度下降,一些行星则会成为适于人居住的行星。由于褐矮星需要很长时间才能将其温度降下来,所以周围的行星也需要相当长的时间才能适于生命演化。
质量越大,其本身引力造成的向内坍缩的压力越大,使原子间间隔变小,加快聚变的反映速度
恒星和行星的物质结构不同
以太阳系的成员来说
太阳是个巨大的气体火球
在太阳上发生的核反映 放出光和热
其他行星除了木星以外 基本都是金属 或岩石行星
勉强属于恒星。
 1 中子星
  中子星是一种比白矮星密度更大的恒星,主要是由中子以及少量的质子、电子所组成的超密恒星。1932年发现中子后不久,朗道就提出可能存在由中子组成的...
答: 您可以先检查一下,脑血管方面有没有什么问题(或者做一个脑部CT扫描),如果是正常的话,那可以再到骨科去检查一下,是否患上了颈锥骨质增生的疾病(拍一张颈部X光片就...
答: 我抱着试着看的心理去了..到了那里里面的人真是客气的没话说啊..又是倒水。.又是笑脸..逗我女儿玩.,,,,然后跟我说什么星光大道文化传播正在拍摄的电影《换银》...
答: 观测数据
到地球的平均距离 149,597,870 千米
视星等 (V) -26.8m
绝对星等 4.8m
直径 1,392,000 km
相对直径(...
答: 大约46亿年前
太阳并非像天文学家原先设想是孤独"诞生",而是在一颗巨大超新星发生的作用结果下出现。正如美国有线新闻网(CNN)报道,这一理论是美国亚利桑那州立...
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这个不是我熟悉的地区白矮星——死亡的恒星(恒星-红巨星-白矮星-黑洞)
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白矮星——死亡的恒星(恒星-红巨星-白矮星-黑洞)
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拍摄的联星系统,在左下方可以清楚的看见天狼伴星(天狼 B)。
白矮星(white dwarf),也称为简并矮星,是由构成的小。它们的极高,一颗质量与太阳相当的白矮星体积只有一般的大小,微弱的则来自过去储存的。在太阳附近的区域内已知的恒星中大约有6%是白矮星。这种异常微弱的白矮星大约在1910年就被、和等人注意到, p. 1白矮星的名字是在1922年取的。
白矮星被认为是低质量的最终产物,在内97%的恒星都属于这一类。, §1.中低质量的恒星在渡过生命期的阶段,结束以反应之后,将在核心进行,将燃烧成和的,并膨胀成为一颗。如果红巨星没有足够的质量产生能够让碳燃烧的更高温度,碳和氧就会在核心堆积起来。在散发出外面数层的气体成为之后,留下来的只有核心的部份,这个残骸最终将成为白矮星。因此,白矮星通常都由碳和氧组成。但也有可能核心的温度可以达到燃烧碳却仍不足以燃烧的高温,这时就能形成核心由氧、氖和镁组成的白矮星。同样的,有些由 组成的白矮星是由的质量损失造成的。
白矮星的内部不再有物质进行核融合反应,因此恒星不再有能量产生,也不再由核融合的热来抵抗;它是由极端高密度的物质产生的来支撑。物理学上,对一颗没有自转的白矮星,电子简并压力能够支撑的最大质量是1.4倍,也就是。许多碳氧白矮星的质量都接近这个极限的质量,通常经由伴星的质量传递,可能经由所知道的过程爆炸成为一颗。
白矮星形成时的温度非常高,目前发现最高温的白矮星是行星状星云中心的HD62166,表面温度约200000K,但是因为没有能量的来源,因此将会逐渐释放它的热量并解逐渐变冷 (温度降低),这意味着它的辐射会从最初的高随着时间逐渐减小并且转变成红色。经过漫长的时间,白矮星的温度将冷却到光度不再能被看见,而成为冷的。但是,现在的仍然太年轻 (大约137亿岁),即使是最年老的白矮星依然辐射出数千度的温度,还不可能有黑矮星的存在 。
第一颗被发现的白矮星是的,它的成员是的,和在一段距离外组成的白矮星和主序星的。波江座 40B和波江座 40C这一对联星是在日发现的, p. 73,它在1825年再度被观测,1851年被观测。在1910年,、和发现他有一颗黯淡不起眼的伴星,而波江座 40B的是A型或是白色。在1939年,罗素回顾此一发现, p. 1:
我前往拜访我的朋友,也是慷慨的恩人艾德华·C·皮克林教授。他一如往常的慈祥,自愿检视和讨论我和Hinks在剑桥为观察恒星视差所做的所有恒星光谱—还包括相互比较。这一段定期的工作证明非常有效(fruitful)—发现了许多绝对星等很黯淡的M型光谱恒星。在这个主题的交谈中 (我重拉回这个主题),我请教皮克林一些不在我的目录中的暗星,特别是波江座 40B。很特别的,他在作充分的说明之前先寄发了摘要到观测所的办公室 (我想是来自佛兰德夫人的),说明它的光谱是A型。我对这已经有充分的了解,即使在过去亦然,但立即意识到有极端矛盾 (不一致) 的事情出现在其中,那就是表面亮度和密度的可能数值。我一定显示了我不仅困惑,而且很沮丧,在这个完美的恒星规律上似乎出了个例外。但是皮克林微笑的对着我,并且说:这只是个例外,他可以引导我们的知识更近一步的增长,于是我们踏入了白矮星的研究领域!
对波江座 40B的光谱正式的描述是在1914年由提出的。
的伴星,,随后也被发现。在19世纪,对有些恒星已经能够精确的测量出它们在位置上的微小变化。使用这些精确的测量确定天狼星 (大犬座 α)、南河三 (小犬座 α)的位置都有些变动,在1844年他预言这两颗恒星都有看不见的伴星:
如果我们认为天狼星和南河三是双星,它们变动位置的行为就不会使我们惊讶了;我们应该知道这是必须的认知,并且是由观测所获知的唯一资讯。但光度没有提供质量的性质,有哪么多看得见的星星,并不能证明没有许多看不见的星星。
贝塞尔粗略的估计出天狼星伴星的轨道周期是半个世纪 在1851年也计算出一个周期。直到日,才看见这颗紧挨着天狼星的伴星,然后就证实了这颗预期中存在的伴星,在1915年宣布天狼星 B的光谱和天狼星相似。
在1917年,发现了一颗孤独的白矮星,现在被称为。这三颗白矮星,最早发现的,是所谓的经典的白矮星, p. 2。终于,有许多的黯淡的白色恒星被发现,它们都有高,表示都是紧邻地球的低光度天体,因此都是白矮星。 。在1922年要说明这种天体时,似乎是第一个使用白矮星这个名词的人,稍后这个名词经而通俗化了。尽管有各种的怀疑,第一颗非经典的白矮星大约直到1930年代才被辨认出来。在1939年已经发现了18颗白矮星, p. 3,在1940年代,鲁伊登和其他人继续研究白矮星, 到1950年发现已经超过一百颗的白矮星,到了1999年,这个数目已经超过2,000颗之后的发现的白矮星就超过9,000颗,而绝大多数都是新发现的。
虽然在已知的白矮星中,质量估计最低是0.17 ,最高是1.33,但质量分布明显的在0.6太阳质量处是个高峰,大多数的质量都在0.5至0.7太阳质量之间。被观测过的白矮星半径估计在0.008和0.02之间。相较于地球的半径是太阳的0.009,白矮星将相当于太阳的质量封装在只有太阳的百万分之一,与地球相似的体积内,因此白矮星的平均密度大约是太阳密度的百万倍,几乎是106 (1吨) / 。白矮星是密度最大的已知天体种类之一,只有其他的,像是、和假设可能存在的能超越它。
白矮星在被发现之后就被确认是密度极端高的天体。如果一颗在的恒星,像是天狼星 B和波江座40B,是可以从联星的轨道估计出它的质量的。在1910年对天狼星 B这样做过,得到的质量是0.94 ( 现代的估计是1太阳质量)。由于高温恒星的辐射量大于低温恒星,恒星的表面亮度可以从,也可以从来估计。如果知道恒星的距离,它的整体光度也能估计出来。从这两种图表可以比较出恒星的半径,由推理排出来的顺序让当时的天文学家非常困惑,因为天狼星 B和波江座 40B必须有非常高的密度。例如,当(Ernst ?pik)在1916年估计一些联星的密度时,他就发现波江座 40B的密度超过25,000倍以上,使他认为是"不可能的" 。如同在1927年之后写道, p. 50:
我们透过星光之中的讯息来学习与了解星星。当我们解读了天狼星伴星所传来的光讯息之后,我们得到以下的解译:"组成我的材料的密度,是比你所见过任何材料的密度都要高3000倍;光是一块小到可以放进火柴盒里的这种材料,它的重量就可以超过一吨。"看到此讯息我们能做何回应?在1914年,我们通常只会有一种回应-"闭嘴,别尽说些荒唐话。"
正如爱丁顿于1924年指出的那样,根据,天狼B的光线将发生。1925年,亚当斯的观测证实了引力红移存在。
根据能量最小化原理,能简单的推导出关于白矮星质量和半径之间的粗略关系。我们可以把白矮星的初始能量近似的设定为与太阳的和相当。
我们把1单位质量(就是说重力势能公式中的m=1)的白矮星的重力势能计为 Eg , 根据势能公式, Eg=? GM/R, 其中G 是, M 是白矮星质量, R 是其半径。同样的,1单位质量的动能计为Ek ,主要决定于其中的电子动能,所以它近似于 N p2/2m, 其中 p 是电子平均动量,m 是电子的质量, N 是单位质量内的电子数。 电子是, 根据,我们可用电子动量的测不准量Δp 近似的表示p 。也就是说,ΔpΔx 近似的等于简化? 。其中的Δx 近似于电子间平均距离, 大致等于n?1/3,也就是单位电子密度的立方根,其中的 n 是1单位体积的电子数。基于白矮星的电子总数为 N×M ,而它们的总体积正比于R3, 因此n 近似于 N×M/R3. 根据动能的微分公式 Ek ,我们有:
当白矮星的总能量 Eg + Ek 最小时,它处于稳定平衡态。从这点来看,和应该相等。 于是,我们得到下式:
由上式求解半径 R, 就得到
上式中, N 取决于白矮星的元素组成比例,而? 是个(恒量)。由此,我们获得白矮星质量与半径之间的比例关系为:
就是说,白矮星的半径与其质量的立方根成反比例关系。
白矮星的质量——半径关系图
上述计算中的势能采用了牛顿公式,所以计算结果是非相对论性的。假如我们对计算中的白矮星内电子速度做相对论性修正,就是说当电子速度逼近c 时,我们应把电子动能 p2/2m 用狭义相对论的近似值pc 代替。经过这个替换,我们就发现
如果我们把此式与Eg 联立取等,就可看到R 已经消去,而质量M 的极限值约为
对这个质量极限的解释是:因为白矮星的质量与其体积成反向关系,当我们增加白矮星的质量时,它的半径反而缩小。于是,根据测不准原理,电子的动量或者说它的速度将增加。当电子运动速度逼近光速c 时,相对论性计算的准确度迅速提高,意味着白矮星质量 M 将收敛于Mlimit。因光速不可逾越,白矮星的质量不可能大于质量极限Mlimit。
要更精确的计算白矮星的质量——半径关系和质量极限,必须考虑描述白矮星物质密度与压强关系的。
白矮星是中低质量的恒星的演化路线的终点。在阶段的末期,恒星的中心会因为温度、压力不足或者核融合达到阶段而停止产生能量(产生比铁还重的元素不能产生能量,而需要吸收能量)。恒星外壳的重力会压缩恒星产生一个高密度的天体。
一个典型的稳定独立白矮星具有大约半个太阳质量,比地球略大。这种密度仅次于和。如果白矮星的质量超过1.4倍,那么原子核之间的不足以对抗重力,会被压入而形成。
大部分恒星演化过程都包含白矮星阶段。由于很多恒星会通过或者爆发将外壳抛出,一些质量略大的恒星也可能最终演化成白矮星。
或者系统中,由于恒星质量(物质)的交换,恒星的演化过程与单独的恒星不同,例如的就是一颗年老的大约一个太阳质量的白矮星,但是天狼星是一颗大约2.3个太阳质量的。
,Alvan Graham Clark发现了天狼星的伴星。根据对恒星数据的分析,这个伴星的质量约一个太阳质量,表面温度大约25000K,但是其大约是天狼星的万分之一,所以根据光度和表面积的关系,推断出其大小与地球相当。这样的密度是地球上的物质达不到的。,Adriaan Van Maanen发现了目前已知离太阳最近的白矮星Van Maanen星。
在二十世纪初由Max Planck等人发展出之后,Ralph H. Fowler于建立了一个基于的解释白矮星的密度的理论。
,发现了白矮星的质量上限(),并因此获得的。
  一颗恒星走到生命的最后阶段,当它把内部一切可以燃烧的东西都燃烧掉时,它就会轰然倒塌,转变成一颗白矮星。   白矮星致密的球体拥有几乎像太阳一样的质量,但是体积只有地球那么大。由于白矮星体内已经没有什么燃料可以燃烧,因此它们通常只通过发射本身储藏的热量,发出非常微弱的光。白矮星被认为是一颗恒星的生命终点,我们银河邻域的大部分恒星正在一步步迈进这个阶段,其中包括太阳,但是仅有大约3%的邻域恒星的质量足够大,可以进一步转变成超新星。下面是一些特别有趣的白矮星。
  年轻白矮星
  1.年轻白矮星   目前科学家所了解的一颗最炙热的白矮星,就位于名为NGC&2440的行星状星云的心脏部位,这个星云距离地球大约有4000光年。这颗星(接近照片中心的亮点)的表面温度大约是360000华氏度。由于白矮星的温度会随着年龄增长而降低,因此从它目前的温度来看,这颗白矮星一定比较年轻。围绕在它周围的炙热的紫色光环,是恒星在生命的最后阶段转变成一颗白矮星的过程中抛弃的剩余材料。
  2.邻居   这张照片上的那颗光彩夺目的蓝星其实并不是我们要说的白矮星,真正的主角是照片左下角那个灰白的圆点。这两颗星分别被称作天狼星A(Sirius&A)和天狼星B(Sirius&B),二者结合,形成一个双星系。体积较小的天狼星是距离地球最近的白矮星,大约相距8.6光年,因此,只要天文学家能把它发出的光与灿烂夺目的伴星发出的光分开,这颗星就能为我们研究白矮星提供千载难逢的机会。虽然天狼星B的体积比地球的小一些,但是它的质量却比地球大很多倍,重力场大约比地球的重力场大350,000倍。因此,如果一个体重是150磅的人站在这颗白矮星上,他的体重将变成5000万磅。
  固定轴环绕
  3.固定轴环绕   这张照片的主角是双星系J0806里的两颗白矮星,这两颗星沿着一条不断加速的螺旋轨迹相互高速环绕。两颗白矮星绕彼此一周仅需321秒,天文学家认为它们的绕行速度在不断变快。这意味着它们最终一定会相撞在一起,进而合并成一颗星。科学家认为,这个距离地球大约1600光年的双星系产生了重力波,或者称时空曲率偏差。爱因斯坦的广义相对论首次预测到这一现象。
  一对投石器
  4.一对投石器   另一个被称作AE&Aquarii的双星系的组合非常奇特,它的两名成员分别是一颗正常的恒星和一颗白矮星。那颗体积较小,非常致密的白矮星似乎正在不断从大块头伴星身上吸取原料。虽然在通常情况下这一现象会导致白矮星的质量不断变大,但是双星系AE&Aquarii里的这颗白矮星好像一直在使劲把自身的物质扔出去。天文学家认为,这颗白矮星的自传和强大的磁场是导致它产生这种奇怪举动的原因,这些力促使那颗恒星外层的物质流发散出我们可以看到的在星系里延伸330光年的放射光谱。
 白矮星吃彗星
  5.白矮星吃彗星   美国宇航局的斯皮策太空望远镜发现,一颗被称作G29-38的白矮星似乎正打算吞掉围绕它旋转的彗星,因为这颗白矮星的轨道里显然有彗星遗留下来的一团碎片。这项发现为彗星可能比它们的太阳更长寿的说法提供了第一手观测证据。科学家认为,G29-38在大约5亿年前死去,变成一颗白矮星,然后它不断吃掉内部行星,就像它所经历的那样。然而在较远轨道中运行的彗星或许幸存了下来。斯皮策太空望远镜对一些尘埃进行分析发现,它们可能是在一颗彗星闯入该星系内部区域,被白矮星的引力潮撕成碎片时产生的。
正在形成的白矮星
  6.正在形成的白矮星   这张螺旋星云照片上显示的是一颗正在向白矮星转变的恒星。星云周围的彩色光环是恒星在死亡过程中丢弃的外层气体。这颗恒星的质量与太阳的质量非常接近,因此,通过这张照片我们或许可以预见到我们的这颗母恒星(parent&star)在临近死亡时会是什么样子。照片中的这个星系大约距离宝瓶座650光年。
 杂乱无章的网
  7.杂乱无章的网   红蜘蛛星云位于距离地球大约3000光年的人马座中,星云内部的疾风使周围的云团形成波状涟漪,构成一个杂乱无章的网状。窝居在这个双翼星云内部的一颗光彩夺目的白矮星吹出的恒星风,时速高达400万到1000万英里。凛冽的风使星云内部的云团形成网状,一直延伸到600亿英里以外。
最小的白矮星
  8.最小的白矮星   银河系里已知质量最小白矮星,体积与土星差不多,但是质量只有太阳的五分之一。这颗被命名为SDSS&J+的轻量级白矮星距离地球大约7400光年。最初天文学家怀疑这么小的一颗白矮星怎么会形成。现在科学家认为,这颗星是通过吸收一颗比它更重的白矮星伴星(companion&white&dwarf)的质量形成的。
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恒星塌缩成白矮星,中子星,黑洞的质量界限是多少
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钱德拉塞卡极限.太阳的质量的1.44倍,高于这个质量就会塌缩成中子星或黑洞,低于这个值就会形成稳定的白矮星.奥本海默极限.但具体数值现在科学家也不知道,还没算出来,高于奥本海默极限中子星就会坍缩成黑洞,低于这个值就可形成稳定的中子星.黑洞质量无极限,最大值就是全宇宙的质量和.
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楼上说的这个质量应该是爆炸后的剩余物质质量,也就是超新星爆发后剩余的内核部分还有1.44倍太阳质量则塌缩为中子星,若是算爆发之前的质量应该是3.2倍-8倍太阳质量的塌缩为中子星,8倍以上的塌缩为黑洞,低于3.2倍太阳质量的塌缩为白矮星。因为恒星晚期爆发时大部分物质都在爆炸中抛出去了。...
一般来说小于太阳8倍质量的恒星变为白矮星。大于太阳质量8倍的恒星,会坍缩成中子星。而至于黑洞,理论上是“每一立方千米内,物质的质量超过3倍太阳质量”则会变为黑洞。
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