而外围膨胀的氢气由于太阳引力的减小,无法在向中心聚集而渐渐消散到太空,成为新的星云。浮华散尽,中心露出了真容,一个很小很亮的白矮星(上图)。有人比喻这是一个极高纯度的钻石星,这个钻石星的密度比地球钻石高出30到300万倍。这个白矮星上面的物质达到每立方厘米1~10吨,刚开始的表面温度达到1万~10万度。
这时,这个太阳的尸骸倒是固体了,谁敢上去呢?十几个人有一吨吧,挤到一平方厘米里有这个能耐吗?1万度的温度会把什么都烧没了。这个白矮星要经过若干亿年才会渐渐冷却下来,变成一个冰冷的死星,但这个时候,表面温度接近了绝对零度,其引力重力还会存在,还是要把每一个上去的人都变成一粒绿豆大小。学会了蚁人功夫再说吧。
白矮星是多大的恒星变成的,是由什么组成的呢?
白矮星是中低质量的恒星(如太阳)在结束氢聚变反应之后。将在核心进行氦聚变,将氦燃烧成碳和氧的三氦聚变过程,并膨胀成为一颗红巨星。当红巨星的外部区域迅速膨胀时,氦核受反作用力却强烈向内收缩,被压缩的物质不断变热,最终内核温度将超过一亿度,满足了继续聚变的条件,于是氦开始聚变成碳。再经过数百万年后,氦核将燃烧殆尽,而氦层内部变成了一个碳球。
这种情况下,核反应过程变得更加复杂,中心附近的温度会继续上升,最终使碳转变为其他元素。与此同时,红巨星外部开始发生不稳定的脉动振荡:恒星半径时而变大,时而又缩小,稳定的主星序恒星变为极不稳定的巨大火球,火球内部的核反应也越来越趋于不稳定,忽而强烈,忽而微弱。此时的恒星内部核心实际上密度已经增大到每立方厘米十吨左右,而这就就可以表明这颗恒星内部已经诞生了一颗白矮星。
从红矮星变成白矮星之后,恒星会在其生命末期迎来怎样的变化?
红矮星和白矮星不是一码事,红矮星是恒星的一种,而且是恒星的主序星阶段,红矮星不会变成白矮星。距离我们最近的一颗恒星~半人马座a星的比邻星就是一颗红矮星。红矮星是小于太阳质量的小型恒星,其质量跨度很大,约太阳质量的7%以上到60%之间,表面温度在2000~5000K。在我们银河系,这种恒星可能占据了80%以上。
红矮星由于质量小,在恒星中相对中心压力较低,氢核聚变反应速度较慢,因此寿命特长,至少在几百亿年以上,最长的寿命可能上万亿年。我们宇宙现在的年龄才138亿岁,因此到现在为止,还没有发现脱离主序星阶段的红矮星,更没有死亡的红矮星。一般认为,红矮星由于中心压力较低,不足于引发还核聚变,只会在氢燃料不断的消耗过程中慢慢收缩,直至氢元素耗尽,变成一个棕矮星,最终冷却死寂成为一个黑矮星。
白矮星是中等质量的恒星死亡尸骸。比如我们太阳的归宿就是先变成一个红巨星,而后以白矮星结束。所以如果说红巨星变成白矮星就是对的,是不是题主弄错了中间一个字?要成为一个白矮星,恒星的质量要求在太阳质量的0.8到8倍之间。就像我们太阳一样,主序星寿命大概有100亿年,现在已经约46亿岁了,再过50~60亿年,太阳中心的氢燃料就要燃烧殆尽,核聚变的张力再也抵消不了恒星本身的巨大引力压力,中心就会陷入急剧的坍缩。
由此中心压力和温度急剧升高,这时候就会引发已经积聚了100亿年的氦元素发生氦核聚变,生成碳元素。这时剧烈的核聚变反应会导致氦闪,恒星外部的球壳部分受到温度升高的影响开始膨胀,这就是红巨星阶段。这时太阳的半径会膨胀200~300倍,吞噬掉水星、金星,地球能否幸免很难预料,但即使不被吞噬,也会被烤焦烤糊。
这个红巨星外层由于中心引力已经很不稳定,会不断的释放气体,经过亿年的消融,这个外壳会全部扩散到了太空,成为新的再生星云。而中心的氦燃料烧完后,中等质量恒星没有足够的引力压力激发碳核聚变,核聚变就会停止,残留的太阳中心物质就会急剧坍缩成一个致密的星球。这种星球只有地球大小,而质量却有太阳的一半左右,巨大的收缩压力把原子压垮了,依靠电子简并压抵抗住了收缩压,星球得以稳定下来,这就是白矮星。
如果是质量大于太阳的恒星形成的白矮星,这颗白矮星的质量是太阳的1.44倍,电子简并压力无法满足藐视引力的压力,会继续收缩,成为中子星。起初,白矮星温度高,自转快,每秒自转一次;表面温度可达10000-100000度,密度可达每立方厘米1-10吨。白矮星要冷却几十亿年,最终会变成冰冷的黑矮星。