天文名词解释：白矮星（white dwarf star）

夜猫子

白矮星（white dwarf star）

一类光度暗弱并处于演化末期的中、低质量恒星。之所以称为白矮星是因为开始发现的几颗都呈白色。它们的特征是：光度低、质量与太阳属同一量级，半径则与地球相当。白矮星是致密天体，平均密度接近水的100万倍。和其他多数恒星不同的是，白矮星不是靠正常气体压力，而是靠内部电子气体的简并压力顶住自引力的。简并压力是指由天体的收缩，组成气体中的电子所施加的巨大阻力。科学家认为，质量一定的白矮星有唯一同它对应的半径；质量愈大，半径愈小。白矮星有一质量极限，超过这一极限将不存在稳定的白矮星。这个极限的量为1.4个太阳质量。实测结果与上述认识是非常符合的。典型白矮星的核心区是由碳氧混合物构成的。在核心的外围是一个氦的薄包层，在大多数情况下还有一更薄的氢层。天文观测只能看到恒星的最外层。白矮星是从初始为三四个太阳质量（可能还大）的恒星演化而来的。在核心区的氢燃烧和氦燃烧（中间隔着第一红巨星阶段）熄灭以后，恒星再次变成红巨星。在快接近第二次红巨星阶段的末尾，恒星由于一次灾难性事件（爆发）丧失了向外膨胀的包层，剩下一个密实、高温和发光的核心，外面包着一炽热的球形光壳。这就是到了行星状星云的阶段。在演化的整个过程中（典型时间为几十亿年），恒星由于红巨星阶段的星风和抛射包层丢掉了原有大部分质量。剩下0.5至1个太阳质量的行星状星云的核心将最后冷却下来并变成一颗白矮星。白矮星因已耗尽它们的核燃料而再也没有核能源了。它们密实的结构也抵住了进一步的引力坍缩。因此，辐射入星际空间的能量便由构成核的非简并离子的剩余热能提供。这种能量缓慢地穿过不透明的恒星包层向外扩散，白矮星也随之缓慢地冷却下来。当这种能量枯竭时（这一过程需要几十亿年）。白矮星就停止辐射并到达演化的终点，成为一个冷而无活力的恒星残骸。这种残骸有时被称为黑矮星。由于白矮星的固有光度低，因而在距地球数百秒差距范围内才能看到。它们有时发现于双星系中，例如，全天最亮的恒星天狼星的伴星就是一颗白矮星。在新星和其他突变变星的爆发中，白矮星也极重要。

[ Last edited by 夜猫子 on 2005-11-7 at 11:31 PM ]