白矮星冷却是消耗什么能(白矮星冷却之后会怎么样)

白矮星是什么?

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。

白矮星的颜色呈白色、体积比较矮小，因此被命名为白矮星。白矮星是演化到末期的恒星，主要由碳构成，外部覆盖一层氢气与氦气。白矮星在亿万年的时间里逐渐冷却、变暗，它体积小，亮度低，但密度高，质量大。

1982年出版的白矮星星表表明，银河系中已被发现的白矮星有488颗，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。

扩展资料：

德国研究者发现了迄今最古老的白矮星：

北京时间2019年2月21日，当地时间19日，美国航空航天局(NASA)宣布，德国志愿科学工作者美琳达·策维诺特发现了迄今最古老、温度最低的白矮星。

这颗恒星被命名为J0207，位于摩羯星座，距地球145光年。它的温度为5800摄氏度，NASA相信，这颗星球已存在了30亿年。

在19日公布的声明中，NASA写道，策维诺特的发现“迫使科研者再度就行星系统重新思考，它也将帮助我们去了解太阳系遥远的未来。”策维诺特是一名业余科学工作者。她研究的重点是褐矮星，这种星比行星大，比恒星小。还在欧洲航天局ESA的研究期间，她就发现了非常亮、非常遥远的物质。

开始时，策维诺特认为从NASA得到的数据不准确，但还是将其发现交给了宇航员德贝斯和天文物理学家库赫纳。于是他们二人和加州大学圣地亚哥分校的布加瑟取得了联系，得到了使用夏威夷凯克天文台望远镜观测白矮星的机会，并成功证实了这颗恒星的存在。

参考资料来源：百度百科-白矮星

参考资料来源：中国网-NASA：德国研究者发现了迄今最古老的白矮星

恒星,主序星,红巨星,白矮星分别消耗什么能来发光发热

我们已经知道，恒星依靠其内部的热核聚变而熊熊燃烧着。核聚变的结果，是把每四个氢原子核结合成一个氦原子核，并释放出大量的原子能，形成辐射压。

处于主星序阶段的恒星，核聚变主要在它的中心（核心）部分发生。辐射压与它自身收缩的引力相平衡。

氢的燃烧消耗极快，中心形成氦核并且不断增大。随着时间的延长，氦核周围的氢越来越少，中心核产生的能量已经不足以维持其辐射，于是平衡被打破，引力占了上风。有着氦核和氢外壳的恒星在引力作用下收缩，使其密度、压强和温度都升高。氢的燃烧向氦核周围的一个壳层里推进。

这以后恒星演化的过程是：内核收缩、外壳膨胀——燃烧壳层内部的氦核向内收缩并变热，而其恒星外壳则向外膨胀并不断变冷，表面温度大大降低。这个过程仅仅持续了数十万年，这颗恒星在迅速膨胀中变为红巨星

PS:当氢全部消耗毕.已经没有多余的氢时.且中心温度达到1亿摄氏度时.诱发氦聚变----由三个氦原子聚变成一个碳原子.并发出更为强大的热能,红巨星开始收缩.成为白矮星.密度极高.这时内部环境稳定.白矮星可在这个阶段停留100亿-200亿年.最后变成不发光放热的黑矮星.恒星就Game over了~

为何死去的恒星还可以发光发热？白矮星的表面温度是多少？

死去的恒星还能发光发热，主要是因为氢核聚变的反应结束之后，反应过后的余温依旧存在，还有另外一个原因是宇宙中有很多以前恒星死亡后留下的氢离子，这些氢离子被白矮星吸引，依旧可以实现核聚变反应，所以会发光发热。白矮星的表面温度为10万摄氏度。

恒星消耗殆尽会变成中子星和白矮星，而理论上彻底冷却的白矮星称之为黑矮星，但是这个过程非常漫长，甚至漫长的时间超过了宇宙年龄，也就是说，目前并没有出现黑矮星。

我们都知道，宇宙存在很多的氢离子，这些都是恒星死亡坍缩的过程中在宇宙留下的氢离子。而无论是白矮星，还是中子星，都会有一个吸收氢离子的极限，如果超越这个极限，就会发生爆炸，只是爆炸后的结果不一样，白矮星因为质量和体积相对中子星来说比较小，爆炸之后就会消失，而中子星不会消失，而是形成了我们所了解的黑洞。

综上所述，恒星的结局是两种形态，一种是白矮星，一种是中子星，区别在于质量和体积的大小。白矮星能够发光发热是因为吸收宇宙中的氢离子而持续发生氢核聚变反应，还有恒星原本遗留的余温余热。消耗殆尽的时间过于漫长，所以目前没有出现黑矮星。白矮星的表面温度达到10万摄氏度，这是恒星质量变大，体积变小的结果，也是温度一直累积的结果。

为何死去的恒星还可以发光发热？因为死去的恒星依旧可以通过吸收宇宙中的氢离子发生氢核聚变反应，还有原来的余温一直存留。白矮星的表面温度是多少？白矮星表面的温度会达到10万摄氏度，而有些中子星达到几十万，甚至上亿的摄氏度。

那些冷却速度很缓慢的白矮星，谁是它们的保温源？是氖还是铁？

天文学家们发觉有比较大品质的白矮星好像有一个特别的热原使他们冷却的快一些，通过天文学家们的试验清除了氖-22的放射性核素可能是附加加温的缘故，实际的缘故仍在再次探寻中。

当像太阳那样的恒星抵达性命终点时，剩余的物件便是白矮星。这也是这颗恒星委缩后露出的关键，它不会再有着核反应的工作能力。白矮星可以发亮，但仅有残留的发热量，会在数十亿年的时间里迟缓冷却，发暗。

详解：夜空中最亮的小天狼星A，及其它很弱的细微恒星伴星白矮星小天狼星B。天狼星B比天狼星A暗约10,000倍，二者每过50年互相转动一次。彩色图库：hubblesite

但并不是全部白矮星的冷却方法都一样。上年，天文学家发觉某类种类的大品质白矮星比别的白矮星冷却得要慢，好像他们拥有 附加的热原。但是，要搞清楚热原的详细情况则是件非常艰难的事儿。

好在因为新的科学研究，使我们了解，有件事并不是这样：在恒星内部，一种含有中子的，平稳的氖放射性核素在堆积或向内下移。

银河系中的大部分恒星——这些品质小于太阳8倍的恒星——终究要变成白矮星。

这类品质的恒星，没有充分的氡气和氮气参加燃烧反应，没有充分的压力差来引燃剩下的碳。他们喷出表层化学物质，核心坍缩成一个地球尺寸的圆球。

详解：南边蟹状星云，坐落于半蛇马座南半球十二星座中距地球好几千亿光年的部位。它好像有两个嵌入的水滴形构造，他们由双星系统中的一对转动的恒星手工雕刻而成。二人组由一颗变老的红色超级巨星和一颗燃烬的恒星（白矮星）构成。红色猿巨人已经掉下来表层。这类排出来的产物中的一部分被白矮星的吸引力所吸引住。彩色图库：hubblesite

这一地球尺寸的圆球，关键由碳和氧构成，极为高密度，较大 可做到太阳相对密度的1.4倍。

仅有一种称为电子器件简并工作压力的能量，它是由具备同样半整数金额磁矩的电子器件不可以占有同一量子态而发生的向外工作压力，可以避免 关键彻底坍缩。

因为他们是这般高密度，面积又这般小，因此必须较长的时间段来排热。一旦白矮星的关键终止坍缩，它的温度能够达到10万开尔文（约10万摄氏度或18万华氏度）。

天文学家觉得，如今的宇宙空间很年青，即便自宇宙诞生之初便存有的白矮星，也都还没充足的时间彻底冷却。

宇宙中的恒星在熄灭之后会有什么样的变化？

在学生时代，我们应该都有从书中了解到，我们每天晚上抬头看夜空，都能看到星光闪闪，漂亮而又不失调皮。其实这些星星基本上都是恒星，而且都是在我们的银河系内，我们所知道的那些星座、星群，也都是由恒星组成的，那么恒星的生命尽头是什么呢？

恒星核聚变示例图

初生的恒星都是有着很强的生命力，它的核心会不断地进行着核聚变反应，持续地向外部爆发能量，但总有一天能量也会消耗完，演化到最后要么是恒星核合成，要么是超新星核合成，要么就变成一种不发光、不发热，密度又很高的白矮星，要么就是在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后发生引力坍缩，最后爆炸而产生的黑洞。总的来说，恒星的命运不是单一的却堪称曲折。

而我们要的说就是这个白矮星，它其实没有恒星好看，是恒星不再反生核聚变反应后能量耗尽的模样，就好比如从一个年轻的人到老了变成老人的模样一个道理，但是就算是老人也有老人的美，白矮星亦是如此。

科学家最近在我们的银河系又发现了一个神奇的现象：有成千上万的恒星（白矮星）正在变成“水晶”！并且还布满了我们的天空，最主要的是这话不是乱说的，而是已经找到了直接的证据。

其实，白矮星也可以当做恒星，不过为了区别对待，我还是继续叫白矮星，虽然它只是恒星的残留物。我们都知道，虽然白矮星是一个失去光和热的天体，但由于其生命周期中的相变而具有固体氧和碳的核心，类似于水变成冰的那种，但是温度却非常高！

虽然说白矮星是宇宙中最古老的恒星，但它们对科学家来说是一个很有研究意义的对象。我们可以把它们当作是宇宙的时钟，然后以高精度计算相邻恒星群的年龄，类似的就好比我们如果想要知道一棵树的年龄，我们可以观察树的年轮，拿年轮当作时间计数器，道理其实都是差不多的。

白矮星示例图我们都明白，在那些巨大的恒星死亡之后并脱落外层且在数十亿年中释放其储存的热量时不断冷却之后，白矮星就是它们的产物，也是红色巨星的剩下来的核心。于是科学家就利用盖亚卫星的观测结果，在距离地球约300到15000光年的地方选了一些恒星当作白矮星的“候选人”，并分析了恒星的光度和颜色数据。

研究结果发现，特定颜色的恒星数量和光度超出了预期，并且由于潜热大量释放，导致其冷却过程减慢。在某些情况下，我们可以理解为，这些恒星的衰老速度已经减缓了20亿年，比例占比是银河系年龄的15％。

那么，所有的白矮星都会在它们的演化过程中结晶，而且更大一点质量的白矮星结晶的过程速度会更快。这是不是也意味着我们银河系中已经有了数十亿个白矮星已经完成了这个结晶的过程？而且在我们看过去更像是一个冰球，现在看过去还只是一个不够通透的“冰球”，但是让它们沉淀个100亿年后，或许会成为一颗晶莹剔透的白矮星！

白矮星在凝固过程中

结晶我们都知道，是 液态变成固态的过程，其中的原理是原子、离子或分子按一定的空间次序排列而形成的固体，也叫做晶体。而在白矮星核心的极端压力下，原子被密集地堆积，使得它们的电子不受束缚，留下由量子控制的导电电子气体以及以流体形式带正电的原子核。当核心冷却到大约1000万度时，白矮星释放出的能量会使流体慢慢凝固，然后在心脏处形成金属核心，最后碳的外壳会大大增强！

在发现这个直接证据后，我觉得虽然科学家拥有了有凝固时释放热量的证据，但还需要更多的能量释放来 检验这个观察的结果。

盖亚卫星

在之前科学家只发现了200左右颗类似这样的白矮星，但是由于盖亚卫星的观测结果使得在获得这些较冷的白矮星以及银河系的老恒星的准确年龄方面迈出了一大步，有多大一步？数据表明，数量从原先的200颗壮大到现在的20万颗，可以说盖亚卫星是这个发现的大功臣！

我们也由此知道，因为结晶使得白矮星的寿命大大延长，恒星的命运虽然不是单一的，就算最终命运是变成白矮星，但从此白矮星不再是恒星的命运终点了！

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。

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。白矮星是演化到末期的恒星，主要由碳构成，外部覆盖一层氢气与氦气。白矮星在亿万年的时间里逐渐冷却、变暗，它体积小，亮度低，但密度高，质量大。1982年出版的白矮星星表表明，银河系当时中已被发现的白矮星有488颗，它们都是离太阳不远的近距天体。随着观测天文学在最近几十年迅速的发展，尤其是大型巡天项目的实施，新发现的天体数目急剧增加，尤其是SDSS的光谱巡天和Gaia卫星的巡天已经发现了数十万的白矮星。

天文学让我们了解到宇宙中发生的奇异事件，其所蕴含的物理解释却让人难以想象，最近科学家发现白矮星的内部可能出现神奇的“结晶”核体。

大多数的恒星内核通过氢核聚变进行燃烧，将质量转变为能量，并产生光和热量，当恒星内部氢燃料完成消耗完后就开始进行氦融合反应，并形成更重的碳和氧，这一过程对于类似我们太阳这样的恒星而言，就显得较为短暂，并形成碳氧组成的白矮星，如果其质量大于1.4倍太阳质量，就会发生Ia型超新星爆发。

麦克唐纳天文台的2.1米望远镜对GD 518白矮星的观测发现，其表面温度达到12,000度，是太阳的两倍左右，质量为太阳的1.2倍，根据恒星演化模型，其主要成分为氧和氖。通过对GD 518白矮星亮度的变化判断，实际上它正在进行“脉冲”式的膨胀和收缩，这意味着其内部存在不稳定性，科学家预测其内部已经出现了结晶或者凝固现象，形成一定半径的“小结晶球”，这是一个非常不可思议的结果，科学家认为继续对这颗白矮星进行调查，有助于为其他类型的超新星爆发提供依据，更好地测量出宇宙的大尺度范围。