本文目录
- 行星绕白矮星运行证据被找到,说明了什么
- 某些白矮星为何能在超新星爆炸后幸存下来
- 质量小于1.44倍太阳质量的恒星最终会变为白矮星,是不是说太阳不会变成黑洞
- 白矮星为何会发生爆炸
- 什么是白矮星
- 围绕白矮星运行的行星有没有存在生命的可能
- 白矮星,中子星,黑洞是恒星死亡的产物,黑洞质量超过极限不会产生质量更大的天体吗
- 宇宙变化这么久,时间长度上百亿年,有没有可能在宇宙中存在已经冷却的白矮星呢
行星绕白矮星运行证据被找到,说明了什么
这个说法来源于不久前的一则报道,一个国际科学团队在最新一期《自然》杂志发文宣称,首次发现了一颗环绕白矮星旋转的巨行星证据。
这是科学家们在执行一项叫做“斯隆数字天空勘测计划”的过程中,对7000颗白矮星的跟踪研究发现的一个特例。
通俗的说,就是通过研究这颗叫做WDJ0914+1914的白矮星,有一个与众不同的发现,在它炽热的引力圈中,有一颗倒霉的巨行星被拉扯着,围绕着它旋转。
这颗行星身上的物质正在不断的被这颗白矮星剥离,以每秒3000吨的速度,被白矮星拉入它的吸积盘,收归己有。
这是一种可怕的结局,这颗或许是这个恒星系仅存的巨行星,忠心耿耿的跟随着原主子,可这个原主子已经完全变态,以狰狞的面孔对其抽筋剥皮,最终将它吞噬。
白矮星是太阳这样质量上下的恒星,在死亡后留下的尸骸,也就是死后留下的变种天体。
这种天体密度很高,达到每立方厘米1~10吨,也就是一颗蚕豆那么大的白矮星物质,质量达到几吨,上百个人在白矮星上面会被压缩成一个蚕豆这么大。
太阳的结局就是这样,最终以一颗白矮星的形式留存在宇宙空间。
过去通常认为,太阳晚期中心氢燃料告罄后,会激发氦闪,这个阶段会释放出巨大能量。
太阳开始向两个极端发展,一方面外围膨胀,变成一个比现在直径大200~300倍的红巨星;另一方面中心随着氦核聚变的进程,最终会浓缩成一个碳核,这个碳核只有地球大小,却包含了太阳40%~60%左右的质量,成为一个电子简并态的白矮星。
所谓电子简并态就是巨大的引力压,把原子的电子都压跑了,原子更紧密的挤在一起,依靠电子简并压支撑着不再坍缩。
太阳外围的气态物质最终会飘散在太空中,成为星云尘埃,这样中心那个致密的核、太阳终身练就的那颗灵丹~白矮星,就显露出来。
太阳变成红巨星的外围炽热气态物质,会把水星、金星吞噬掉,地球会不会被吞噬尚无定论。
但可以肯定的是,地球即便不被吞噬,也会成为一颗烤土豆,烤糊烤焦烤成火球。
没有吞掉和烤到的较远行星,比如木星、土星、天王星、海王星,由于末日的太阳引力减小,就会渐渐漂移出现在的轨道,越来越远离太阳,最终成为流浪行星,在黑暗和冷寂中死去。
还有一种可能就是木星大量吸取太阳红巨星飘散到太空的物质,渐渐养肥自己,把自己的躯体质量增加80倍,引力压将点燃中心氢核聚变。
这样木星就成为一颗最小的恒星~红矮星,由此接替太阳担当起老大的责任,可能会与死去的太阳变成的白矮星形成一个双星系统。
而剩下烤焦的地球和残存的其他行星,会围绕着这个双星系统或者木星变成的红矮星继续运行,避免了流浪到黑暗太空的命运。
但现在这个发现,有可能改变人们对太阳身后归宿的看法,或许白矮星远比原来研究发现得更狰狞。
WDJ0914+1914拉扯着的那颗倒霉的行星有海王星大小。
海王星直径约49500千米,质量约为地球的17倍,体积是地球的约58倍。
现在海王星距离太阳约45亿千米,30个天文单位。而这颗被倒霉的WDJ0914+1914拉扯着的类海王星,距离老主子只有约1000万千米。
水星距离太阳5000万千米左右,表面温度达到近500℃。
而这颗倒霉行星的老主子表面温度为28000℃,约太阳表面温度的5倍,距离却只有水星的五分之一,想想那个炙烤都可怕。
这颗白矮星巨大的引力拉扯着这颗行星高速运动,绕其一圈只需要约地球日10天。白矮星的高能光子炙烤这这颗倒霉的行星,将其大气层吹走,并把这些吹走的气体拉入自己的怀抱。
有人据此认为,这个发现可能改变人们对太阳死亡后的一些估计,太阳系行星很可能不会随着太阳死亡而立即死亡,还可以苟延残喘。
甚至有人认为这或许是行星的幸运和福分。
我呸,这种延长真的不如早死,早死早超生。如果苟活,受到的摧残和折磨令人毛骨悚然。
好在太阳还有50亿年的寿命,到它寿终正寝那一天,人类早就灭亡或者逃出太阳系这个地狱了。
否则会比想象中的地狱还可怕许多许多倍。
就是这样,欢迎讨论。
时空通讯专注于老百姓通俗的科学话题,感谢粉丝朋友们一直以来的关注支持与厚爱。
原创版权,未经作者同意的任何转载与内容引用,均视为侵权抄袭行为,会受到法律责任追究,恳请理解与合作。
某些白矮星为何能在超新星爆炸后幸存下来
超新星是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸,其似乎预示着恒星生命的终结。但现在天文学家发现了一颗恒星,它显然在这个爆炸过程中幸存了下来。不过,这并非没有后果--这颗恒星被“踢出”了一条紧密的双星轨道,现在正飞越银河系。
这颗恒星是一颗名为SDSS J1240+6710的白矮星,于2015年被发现。当时,天文学家注意到,该天体的成分不寻常。虽然白矮星的大气层通常主要由氢和氦组成,但这颗白矮星两者都没有--相反,它是由氧、氖、镁和硅的奇特组合组成的。
华威大学的天文学家们在用哈勃太空望远镜仔细观察后发现,这颗恒星比之前想象的要奇怪得多。研究人员在它的大气层中发现了碳、钠和铝的迹象,并且发现它的质量非常小,只有太阳质量的40%左右。更诡异的是,这颗恒星正被快速“甩出”银河系。科学家们测量了它的速度,发现它的速度约为90万公里/小时(56万英里/小时)。
将这些奇异的特征拼凑在一起,研究小组得出了一个结论:不知何故,这颗恒星经历了超新星爆炸过程,但却幸存了下来。这应该是烧掉了缺少的氢和氦,并产生了检测到的碳、钠和铝。不过这不可能是一个完整的超新星。首先,这颗恒星仍然完好无损,但其次,天文学家没有探测到铁、镍、铬和锰,这些物质都应该在全面爆炸中产生。
这颗恒星的质量异常低,也可以用爆炸把它的其他部分吹走来解释。最后,爆炸将是其疯狂速度的原因。研究小组表示,总的来说,这颗白矮星曾经属于一个双星系统,在某种部分超新星将两颗恒星射向不同方向之前。
“所有这些事实都意味着,它一定是来自某种近似的双星系统,而且它一定经历了热核点火,”该研究的主要作者Boris Gaensicke说。“这应该是一种超新星,但却是一种我们以前没有见过的类型。”
这项研究发表在英国《皇家天文学会月刊》上。
质量小于1.44倍太阳质量的恒星最终会变为白矮星,是不是说太阳不会变成黑洞
对于太阳,远不够变成黑洞,甚至中子星都远够不上,只能变成白矮星。而小于1.44倍的太阳质量,有可能变成中子星,但更大的可能是变成白矮星。
在恒星演化模型里,不同质量的恒星将拥有不同的终极命运,我们先来了解一下恒星是怎么演化的。
恒星为什么会发光
当原始星云在引力作用下开始向内塌缩,由于摩擦和压力,内部会开始急剧升温,当星云气体的温度上升到足够高,坍缩的星云气体原子的核外电子开始脱离原子核束缚成为自由电子,星云气体变成高温等离子体。
当塌缩的等离子体达到足够质量,引力作用下压迫核心导致好像温度达到约1000万K,失去外层电子的氢原子核可是发射核聚变。恒星形成,进入氢核聚变的主序星阶段。
不同质量的恒星命运
对于质量比较小的恒星,由于引力作用有限,内部产生的压力也有限,因此核聚变反应会非常缓慢,其主序星阶段寿命将超过宇宙年龄。
对于与太阳质量相当的恒星,在引力作用下内部压力更大,温度更高,为了低于更大的引力塌缩,恒星需要产生更剧烈的核聚变产生足够的热膨胀抵御引力塌缩。太阳质量的恒星主序星生命周期大约100亿年,小于宇宙年龄,所以现在已经有与太阳质量相当的恒星发展到末期,核聚变在氦核聚变结束就停止了,因为恒星的引力无法提供碳氧核聚变所需的压力和温度,最终在电子简并压下维持在碳氧白矮星状态,由于不再有核聚变提供热量来源,白矮星最终耗尽所有热量而熄灭成一颗不发光的黑矮星。
不过也许会有另一种命运,就是当白矮星吸积了周围天体和星际物质到足够质量,一般认为达到1.44倍太阳质量,达到钱德拉塞卡极限,白矮星就会发生爆炸,这种爆发称为Ia型超新星爆发,由于它质量和爆发程度都是确定的,所以现在在天文学上作为远距离的标准烛光。
因此,像太阳质量的恒星,是没有可能变成黑洞的,除非它被比它更大质量的中子星或黑洞吸收了。
白矮星为何会发生爆炸
2017-08-21 14:35 科技日报社-中国科技网
科技日报北京8月20日电 (记者房琳琳)据物理学家组织网19日报道,一个国际空间科学家团队发现了他们认为是双星系统爆炸产生超新星后的残留物的证据——一种白矮星“碎片”,该“碎片”正在借热核爆炸的力量在宇宙中移动,就像一个在银河系流浪的小型星体。这一发现有助人们更好地理解恒星爆炸的原因,从而更好地研究宇宙的加速扩张。
白矮星是一种低光度、高密度、高温度的恒星。因为它的颜色呈白色,体积比较小,因此被命名为白矮星。至于白矮星为何会发生爆炸?目前有两种理论:一种认为,两颗白矮星结合形成了一个新的超高密度的白矮星,可以被标记为la;另一种认为,一颗白矮星吞噬其巨星伴侣的物质,爆炸不够强大,不足以完全消除白矮星,以至于残余部分以非常高的速度在太空中飞行,这类超新星被标记为lax。国际研究团队表示,他们的研究成果对第二种理论提供了支持,这种理论认为白矮星吞噬其巨星伴侣,直到白矮星爆炸成为一颗超新星。
此前,科学家还没有观察到lax超新星。但在最新研究中,科研团队描述了一个似乎拥有lax型超新星所有特征的残留物的白矮星。这颗名为LP40-365的恒星在2013年首次进入人类视野时,就引起了科学家的注意。它飞行速度如此之快,正以极高的速度穿过银河系。研究人员对其建立了数学模型,确定其特征,包括其密度、温度和化学构成。
发表在最近一期《科学》杂志上的论文认为,这颗白矮星的祖先很可能是双星系统中的一颗白矮星,攫取了越来越多其巨型伴星的物质,直至发生了热核爆炸,摧毁了双星系统。不完全的爆炸导致这枚相当于小型恒星大小的“碎片”被抛到宇宙中,并飞行了数百万年。
(原标题:白矮星爆炸或因吞噬巨星伴侣)
什么是白矮星
白矮星(White Dwarf,也称为简并矮星)是一种低光度、高密度、高温度的恒星。因为它的颜色呈白色、体积比较矮小,因此被命名为白矮星。表面温度8000K,发出白光,可有几十亿年寿命。
人们已经观测发现的白矮星有1000多颗。天狼星(Sirius)的伴星是第一颗被人们发现的白矮星,也是所观测到的最亮的白矮星(8等星),它的密度在1000万吨/立方米左右,体积比地球大不了多少,但质量却和太阳差不多。
1982年出版的白矮星星表表明,银河系中有488颗白矮星,它们都是离太阳不远的近距天体。根据观测资料统计,大约有3%的恒星是白矮星,但理论分析与推算认为,白矮星应占全部恒星的10%左右。
围绕白矮星运行的行星有没有存在生命的可能
有可能,但这种可能性很小。
白矮星是由恒星形成的。当恒星的能量耗尽以后,在自身的引力作用下坍缩,如果质量足够大,它将坍缩成为黑洞,而质量小一些的恒星,在能量耗尽死亡以后,通常会坍缩成为一颗白矮星。
白矮星虽然是由能量耗尽的恒星形成,但它并不是一颗真正意义上的死星。白矮星的光线虽然非常的昏暗,但它依然是热体星球,依然在向周围释放热量,而这个热量并不是很低,只是没有太阳那么强烈。有些白矮星甚至可以持续的释放热量达几十亿年。
白矮星在形成的初期降温非常的快,但是到40亿年后就变得非常的稳定,降温就会变得非常的缓慢了。在这个阶段,只要行星与白矮星的距离刚好合适,便会得到一个非常适合生命诞生的温度。而且白矮星会存在几十上百亿年的时间,在这么长的时间里,那些刚好处在宜居带上的行星也是有可能诞生出生命的,只是这种概率相对小了很多。
但是宇宙这么大,又会有多少白矮星的存在,说不定在宇宙中的些地方,就有那么一些运气爆棚的行星,上面生活着各种各样的生物,说不定还有文明存在。
白矮星,中子星,黑洞是恒星死亡的产物,黑洞质量超过极限不会产生质量更大的天体吗
这个问题问的好,很多人在这个问题上很疑惑,我们来共同讨论,把它弄个明白。
据时空通讯所知,目前还没有黑洞质量的上限,已知最大质量黑洞是距离我们104光年的TON 618类星体中间黑洞,其质量达到太阳的660亿倍,视界(史瓦西半径)为1920亿公里;其次是S5 0014+81类星体中间黑洞,质量达到太阳的400亿倍,其史瓦西半径为1183.5亿公里;排在第9位的凤凰座星系团中心黑洞,质量约太阳的200亿倍。
IC 1101星系是迄今为止人类已知最大的星系,直径超过200万光年,是银河系的10多倍,科学家推测其中心黑洞质量至少达到太阳的400亿倍,甚至可能比现在已知最大黑洞还要大,达到太阳的1000亿倍。相比之下,我们银河系中心那个所谓超大质量黑洞则是小巫见大巫了,只有太阳质量的400万倍。
有人可能会觉得奇怪,怎么老是按太阳质量说事呢?其实这是科学界已经形成的一个惯例,因为天体质量比较大,用具体的数字表示很麻烦,这样比较方便也比较直观。所以衡量天体质量一般以太阳质量做标尺,太阳质量为1.9891*10^30千克。
黑洞是大于30倍以上太阳质量的恒星,在演化后期发生超新星大爆炸后,其中心残留的致密物质坍缩形成的。
最终是形成一个黑洞还是中子星,主要就是看超新星大爆炸后残留的质量。残留质量大于1.44倍太阳质量就会成为一个中子星,残留质量大于2.16倍太阳质量最终就会坍缩成一个黑洞。
因此,最小的黑洞都是大于太阳质量两倍以上的。
那么黑洞为什么会有几百亿个太阳质量呢?这里面有几个原因。
一是有些大质量天体,比如大于太阳质量100~200多倍的恒星坍缩成黑洞,还有星系中心巨大星云物质直接就坍缩成了黑洞,这两种黑洞质量生来就比较大。
第二就是所有黑洞生来就是恒星等天体的天敌,靠“吃掉”各种天体壮大自己。比如据科学观测,S5 0014+81类星体中间黑洞就在狼吞虎咽着周边天体,每年都要吞噬4000个太阳质量的天体物质,所以越长越大。
人类目前所知,宇宙中最大的天体就是黑洞,没有上限。
现在宇宙归宿有几种说法,其中一种就是宇宙膨胀到一个临界点后,就会重新收缩,最终坍缩成一个无限小的奇点,回归宇宙创生之前的原点。某种意义上来说,这就是一个超级黑洞,一个包含整个宇宙的黑洞。因为黑洞中心就是一个无限小得奇点,与宇宙诞生前的奇点,除了质量,其他性质基本相同。
所以研究黑洞,对宇宙起源和归宿有着重要意义。
恒星最终的归宿是白矮星还是中子星,或者黑洞,唯一的度量就是质量。
一般认为相当太阳质量0.8倍~8倍的恒星,在寿终正寝时由于中心的引力压力不够,不会导致超新星大爆炸,只会变成一个红巨星,硝烟散尽后(红巨星外壳气体物质飘散到太空)只留下中心一个致密的白矮星,靠电子简并压抵御引力压,密度达到每立方厘米1~10吨;太阳质量8倍以上到30倍以下的恒星,会发生超新星大爆炸,残留物质会坍缩成一个超密的中子星,依靠中子简并压抵御引力压,密度达到每立方厘米1~20亿吨。
最终是成为白矮星还是中子星,还是决定于中心残留质量的极限。达到钱德拉塞卡极限,就是太阳质量的1.44倍以上,就会坍缩成一个中子星,否则就是白矮星;达到奥本海默极限,即太阳质量的2.16倍以上,就会坍缩成一个黑洞。
太阳归宿是毫无悬念变成一个白矮星。
所以白矮星或者中子星在形成后未来久远的日子里,会有很多机会发生进一步的转化。
比如发生靠近的恒星被它们“吃掉”(吸积),或者相互发生融合碰撞,都会向更高级别演化,白矮星有可能变成中子星,中子星有可能变成黑洞。到了黑洞,就是恒星演化的终极坟墓,不可能再有新的变化了。
霍金辐射理论认为,黑洞也会蒸发,但对于这些超大质量的黑洞来说,这个蒸发时间太漫长了,宇宙终结也还没有蒸发九牛一毛。
所以,一旦成为了黑洞,就没什么大的变化了,只会慢慢长大,或者发生碰撞激发出强烈的伽马射线暴,横扫宇宙成为最恐怖的宇宙杀手。
要变化的是超新星大爆炸或者红巨星飘散在太空的气体和物质,会重新凝聚成再生星云,新的恒星会在其中孕育诞生。
这些星云粒子经过漫长岁月的碰撞凝聚,依靠自身引力渐渐形成坍缩态势,如果遇到一些宇宙事件,比如超新星大爆炸、天体碰撞等引力波扰动,就会加快这些星云的凝聚速度,孕育出新一代恒星。
我们太阳系就是从这种二次甚至三次再生星云中诞生的,否则就不会有这么多的重元素。
这个问题就简单介绍到这里,欢迎大家共同探讨。
时空通讯原创版权,请勿抄袭,转载或引用须注明出处,侵权必究。
宇宙变化这么久,时间长度上百亿年,有没有可能在宇宙中存在已经冷却的白矮星呢
宇宙诞生138亿年本身就是个欺骗世人的谎话,宇宙138亿年前是什么样子,谁知道?宇宙大爆炸更是人类历史上最大的科学界笑话,这些无法证实的理论,只能骗骗世人吧!