白矮星不斷吞食伴星物質,增加自身質量,為啥體積反而變小呢?

2025-04-10 01:20:20 字數 2290 閱讀 1896

白矮星會不斷吸積,增加自身質量,為啥體積反而變小呢?

1樓:巴黎還沒有去過

在我們的主觀感覺中,當乙個物體的質量變大時,它的體積也應該變大。然而,最近科學家發現了乙個似乎違背常識的現象。隨著宇宙中白矮星質量的增加,它的體積和大小實際上在不斷縮小。

這到底是怎麼回事?宇宙中有許多天體,恆星就是其中之一。恆星也有很多種,白矮星就是其中之一。

經過科學家的探測,白矮星佔恆星數量的10%。

根據恆星演化理論,白矮星一般是由質量是太陽8-10倍的恆星形成的,死後只有幾億年的生命損失。白矮星是一種低光度、高密度、高溫的恆星。這是低質量恆星演化末期的狀態。

它主要由碳組成,上面覆蓋著一層氫和氦。最後就是氫聚變的過程。在這個過程中,通過各種元素的交匯,它開始不斷膨脹,成為一顆大紅巨星。

紅巨星不斷膨脹,導致內部的氦不斷收縮,內部物質受到一點點擠壓,紅巨星在擠壓下會越來越小。磨埋。

在這個過程中,溫度上公升到極高的水平。數百萬年後,氦會燃盡,紅星會收縮成密度為1/10-10噸/釐公尺的小行星。白矮星在紅星中形成,紅殼由於不穩定和高溫而**,包裹的白矮星出現。

這裡我們不得不再次提到恆星的生命週期。以我們的太陽為例,它現在滲悄處於生命週期中的成年狀態,仍然在主序列恆星上,並在它的核心不斷燃燒氫。但是當太陽內部的氫即將被消耗時,它將開始膨脹,然後變成乙個紅巨星。

這時,在紅巨星內部,其實已經出現了乙個白矮星,但它還沒有出現。這是乙個巨大的矛盾。為什麼一顆質量相當於太陽、表面溫度比太陽高几倍的恆星看起來如此暗淡?

因此,答案顯而易見。這顆恆星的表面積一定很小。換句話說,它的體積很小,密度很高。

隨著恆星不穩定狀態的不斷突破,紅巨星爆發。所以核心之外的一切都被拋棄了。我們最後能看到的是紅巨星的核心,也就是白矮星。

因此,白矮星主要由碳和氧組叢遊渣成。

2樓:阿樂秋季雨

這種行為本身就會讓體積慢慢的變小,因為在增加自身重量的時候會讓密度變小,從而導致體積慢慢的縮小。

3樓:金牛愛仕達

因為這樣的行為能夠讓密度變得更小一些,從而增加了體重,但是體積就會因為密度變小而變小。

4樓:帳號已登出

因為根據恆星演化理論,這也是在不斷的進行演化,不斷的進行變化。

白矮星的密度為什麼會那麼大? 白矮星是怎麼形成的?它還會進一步變化嗎?

5樓:華源網路

白矮星是一種很特殊的天體,它的體積小、亮度低,但質量大、密度極高。比如天狼星伴星(它是最早被發現的白矮星),體積比地球大不了多少,但質量卻和太陽差不多。也就是說,它的密度在1000萬噸/立方公尺左右。

根據白矮星的半徑和質量,可以算出它的表面重力等於地球表面的1000萬-10億倍。在這樣高的壓力下,任何物體都已不復存在,連原子都被壓碎了:電子脫離了原子軌道變為自由電子。

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;而在它下面有乙個氦層,氦層內部還埋有乙個碳球。核反應過程變得更加複雜,中心附近的溫度繼續上公升,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公尺十噸左右,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公尺,而氫原子核的半徑只有十萬億分之一釐公尺。

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。對單星系統而言,由於沒有熱核反應來提供能量,白矮星在發出光熱的同時,也以同樣的速度冷卻著。

經過一百億年的漫長歲月,年老的白矮星將漸漸停止輻射而死去。它的軀體變成乙個比鑽石還硬的巨大晶體——黑矮星而永存。

什麼是白矮星,白矮星是什麼

首先說明,冥王星不是白矮星。你說的意思可能是冥王星被提出九大行星,降級為矮行星吧,矮行星與白矮星不是同乙個概念。白矮星的形成與恆星的滅亡有關,一般氣體恆星燃燒的是氫氣,燃燒過程是核聚變過程,兩個氫原子聚變為氦原子,如此消耗完氫元素後,再消耗氦元素,最終得到越來越重的元素。當核聚變為鐵元素時,聚變終止...