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關於一些相關的天文知識.(1/3)

作者:微風小說網字數:12530更新時間:2019-12-03 20:20:55

    

    主要介紹一下白矮星\紅巨星\中子星\黑洞這四種天體.希望大家看了後,對本書的閱讀能增添一些興趣.

    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/立方米左右。

    根據白矮星的半徑和質量,可以算出它的表麵重力等於地球表麵的1000萬-10億倍。在這樣高的壓力下,任何物體都已不複存在,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恒星。根據現代恒星演化理論,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,最終內核溫度將超過一億度,於是氦開始聚變成碳。

    經過幾百萬年,氦核燃燒殆盡,現在恒星的結構組成已經不那麽簡單了:外殼仍然是以氫為主的混和物;而在它下麵有一個氦層,氦層內部還埋有一個碳球。核反應過程變得更加複雜,中心附近的溫度繼續上升,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蕩:恒星半徑時而變大,時而又縮小,穩定的主星序恒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。此時的恒星內部核心實際上密度已經增大到每立方厘米十噸左右,我們可以說,此時,在紅巨星內部,已經誕生了一顆白矮星。

    白矮星的密度為什麽這樣大呢?

    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厘米,而氫原子核的半徑隻有十萬億分之一厘米。假如核的大小象一顆玻璃球,則電子軌道將在兩公裏以外。

    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盡可能地占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“簡並態”。簡並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,簡並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。

    對單星係統而言,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。它的軀體變成一個比鑽石還硬的巨大晶體——黑矮星而永存。

    而對於多星係統,白矮星的演化過程則有可能被改變。(

    如果你為白矮星的巨大密度而驚歎不已的話,這裏還有讓你更驚訝的呢!我們將在這裏介紹一種密度更大的恒星:中子星。

    中子星的密度為10的11次方千克/立方厘米,  也就是每立方厘米的質量竟為一億噸之巨!對比起白矮星的幾十噸/立方厘米,後者似乎又不值一提了。  事實上,中子星的質量是如此之大,半徑十公裏的中子星的質量就與太陽的質量相當了。

    同白矮星一樣,中子星是處於演化後期的恒星,它也是在老年恒星的中心形成的。隻不過能夠形成中子星的恒星,其質量更大罷了。根據科學家的計算,當老年恒星的質量大於十個太陽的質量時,它就有可能最後變為一顆中子星,而質量小於十個太陽的恒星往往隻能變化為一顆白矮星。 本章尚未完結,請點擊下一頁繼續閱讀---->>>

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