什麼是白矮星和中子星,中子星和白矮星有什麼區別?

時間 2022-04-22 07:44:20

1樓:匿名使用者

白矮星和中子星都是恆星演化的終極產物。

白矮星是小質量恆星演化後的產物,主要由碳構成。當一顆小質量恆星(7倍以下太陽質量)演化到老年時,其外層氣體會向外膨脹,成為一顆紅巨星,但其核心卻會因重力作用而向內收縮。當它的外層高溫氣體消散在宇宙空間後,其高溫核心就會暴露出來,這就是白矮星。

白矮星的質量上限大約為1.44倍太陽質量。這個質量限度稱為「錢德拉塞卡極限」。

白矮星以體積小,高溫度,亮度低,密度高,質量大為其特點。一顆典型的白矮星的大小與地球相當,但其物質以電子簡併態存在,密度可達1噸/立方厘公尺;其溫度可超過1萬度,所以呈白色;由於尺度太小,所以亮度極低,不用天文望遠鏡是看不到的。正是因為它的密度極高,一顆為地球大小的白矮星,其質量卻與太陽相當。

白矮星上已經沒有了核聚變反應,其輻射能量都來自於它保留下來的原來恆星的能量,隨著它向宇宙空間輻射光和熱,白矮星的溫度會逐漸降低,顏色也會越來越暗,直到成為一顆不能發光發熱的結晶型黑矮星。由於白矮星的發光面積小,它的熱量散失非常慢。科學家認為,從宇宙大**發生以來,宇宙中還沒有一顆白矮星完全冷卻為黑矮星。

太陽演化的最終結局就是一顆白矮星。

不同質量恆星的演化

中子星也是恆星演化到終極時的產物。但中子星是中等質量恆星的最終結局。它也是在老年恆星的中心形成的。

只不過能夠形成中子星的恆星,其質量更大。根據科學家的計算,當老年恆星的質量為太陽質量的約8~30倍時,它就有可能最後變為一顆中子星,而質量小於8個太陽的恆星往往只能變化為一顆白矮星。當一顆大質量恆星演化到末期,經由重力崩潰發生超新星爆發之後,恆星核在內爆下繼續被壓縮,把電子也壓縮進原子核,與質子結合轉化為中子,這個恆星核就會演變為一顆中子星,而其外層物質則被超新星爆發完全拋離了。

中子星的密度極高,是除黑洞外密度最大的星體,密度為每立方厘公尺8^14~10^15克,相當於每立方厘公尺重1億噸以上,最大可達10億噸/立方厘公尺。此密度也就是原子核的密度,因此,中子星也可以看作是乙個巨大的原子核。

中子星的溫度比白矮星還要高,表面溫度可超過1000萬攝氏度,內部溫度更可達60億攝氏度。但中子星更小,據計算,典型中子星的直徑為20公里,且其直徑不能超過30公里。一顆典型的中子星質量介於太陽質量的1.

35到2.1倍,最大不能超過太陽質量的3.2倍。

中子星的這個質量上限稱為「奧本海默極限」。

當恆星收縮為中子星後,因為角動量守恆,它的自轉就會加快,能達到每秒幾圈到幾十圈。同時,收縮使中子星磁場增強,成為一塊極強的「磁鐵」,這塊「磁鐵」在它的某一部分向外發射出電波。當它快速自轉時,就像燈塔上的探照燈那樣,有規律地不斷向地球掃射電波。

此時的中子星也叫「脈衝星」。

當發射電波的那部分對著地球時,我們就收到電波;當這部分隨著星體的轉動而偏轉時,我們就收不到電波。所以,我們收到的電波是間歇的。這種現象又稱為「燈塔效應」。

中子星的「燈塔效應」

關於中子星的結構目前知道得還不是很清楚。其可能的結構為,乙個典型中子星的半徑只有10千公尺左右。中子星外部是乙個固態的鐵的外殼,大約厚1千公尺,密度在10^11~10^14克/立方厘公尺之間;內部幾乎完全是中子組成的流體,密度為10^14~10^15克/立方厘公尺

中子星可能的結構

與白矮星一樣,中子星也並不是恆星的最終狀態,它還要進一步演化。由於它溫度很高,能量消耗也很快,因此,它通過減慢自轉以消耗角動量維持光度。當它的角動量消耗完以後,中子星將變成不發光的黑矮星。

2樓:文學嘗試

一、白矮星

白矮星(也稱為簡併矮星)是一種低光度、高密度、高溫度的恆星。因為它的顏色呈白色、體積比較矮小,因此被命名為白矮星。表面溫度8000k,發出白光,可有幾十億年壽命。

白矮星在億萬年的時間裡逐漸冷卻、變暗,它體積小,亮度低,但密度高,質量大

二、中子星

中子星是除黑洞外密度最大的星體,恆星演化到末期,經由重力崩潰發生超新星**之後,可能成為的少數終點之一,質量沒有達到可以形成黑洞的恆星在壽命終結時塌縮形成的一種介於白矮星和黑洞之間的星體,其密度比地球上任何物質密度大相當多倍。

絕大多數的脈衝星都是中子星,但中子星不一定是脈衝星,有脈衝才算是脈衝星。

3樓:仇金鑫

這些都是恆星殘骸。它們的不同就在於原來恆星的質量。

恆星都是質量很大,會發光發熱的星體。它們放出能量是因為在進行劇烈的核反應。也是由於這種「**」使它們維持著較大的體積。

而任何反應都象燃燒一樣,總有把燃料燒盡的一天。核反應也不例外。當燃料燒盡它就「熄滅」了。

這時由於它巨大的質量,根據萬有引力,在相應巨大的引力作用下就開始「坍縮」。所有的物質向中心擠壓。中心的密度越來越大。

最後把物質的原子也壓垮了。又進一步壓縮。由於星體質量不同,引力大小不同。

最後的結果也不一樣。

象太陽這樣質量的星體最後壓垮了原子。把原子核壓到了一起。這樣的恆星「殘骸」就是白矮星。

白矮星能量繼續衰減後就成了紅矮星、褐矮星、黑矮星。這些其實是一類。不同階段而已。

如果象太陽質量10倍這樣大的恆星。最後引力會把原子核也壓碎。而把中子擠在一起。這樣的就是中子星。

再大。象太陽質量30倍以上的恆星。最後把所有的基本粒子通通壓爛。成了一粒「夸克糊」,幾乎沒有體積的乙個「點」。這就是可以結束時間,吸進任何東西包括光的,神秘的黑洞。

中子星和白矮星有什麼區別?

4樓:藍小顏

、白矮星是恆星的一種。乙個質量不超過1.4個太陽質量的主序星(恆星的中青年階段,即從恆星的中心核開始發生核聚變到恆星演變為紅巨星的階段)可能會發生超新星爆發,最後的產物就可能是白矮星。

2、中子星也是恆星的一種。中子星,即是脈衝星。它們的質量與太陽相當,但半徑只有10千公尺,是一種具有超高密度、超高壓、超強磁場的天體。

脈衝星上每平方厘公尺的物質重達一億噸;其自轉週期約在1.56毫秒到8.5秒之間,也就是說,自轉快的脈衝星每秒可達600多轉,慢的也有每8.

5秒自轉一圈。而地球自轉一圈需要86400秒。脈衝星有單星,也有雙星的。

大多數射電脈衝系統是乙個中子星和乙個白矮星組成的系統,雙中子星系統不多,僅有6例。這些雙星系統中中子星的軌道週期大多為一天左右,軌道速度可達光速的0.1,即3萬千公尺每每秒。

也有一種伴星為黑洞的射電脈衝雙星系統,但現在還未發現。 3、白矮星通常都由碳和氧組成,自身不產生能量,它是由極端高密度的物質產生的電子簡併壓力來支撐。沒有自轉, 中子星由核子構成,中子星是靠引力相互作用結合在一起。

旋轉速度極快,磁場旋轉時產生無線電波。它由白矮星壓縮而成,體積較小,密度較大。 白矮星是中低質量的恆星的演化路線的終點。

在紅巨星階段的末期,恆星的中心會因為溫度、壓力不足或者核融合達到鐵階段而停止產生能量(產生比鐵還重的元素不能產生能量,而需要吸收能量)。恆星外殼的重力會壓縮恆星產生乙個高密度的天體。 如果白矮星的質量超過1.

4倍太陽質量,那麼原子核之間的電荷斥力不足以對抗重力,電子會被壓入原子核而形成中子星。 希望可以幫助到你哦採納哦

什麼是白矮星和中子星?

5樓:泥涵亮

這些都是恆星殘骸。它們的不同就在於原來恆星的質量。

恆星都是質量很大,會發光發熱的星體。它們放出能量是因為在進行劇烈的核反應。也是由於這種「**」使它們維持著較大的體積。

而任何反應都象燃燒一樣,總有把燃料燒盡的一天。核反應也不例外。當燃料燒盡它就「熄滅」了。

這時由於它巨大的質量,根據萬有引力,在相應巨大的引力作用下就開始「坍縮」。所有的物質向中心擠壓。中心的密度越來越大。

最後把物質的原子也壓垮了。又進一步壓縮。由於星體質量不同,引力大小不同。

最後的結果也不一樣。

象太陽這樣質量的星體最後壓垮了原子。把原子核壓到了一起。這樣的恆星「殘骸」就是白矮星。

白矮星能量繼續衰減後就成了紅矮星、褐矮星、黑矮星。這些其實是一類。不同階段而已。

如果象太陽質量10倍這樣大的恆星。最後引力會把原子核也壓碎。而把中子擠在一起。這樣的就是中子星。

再大。象太陽質量30倍以上的恆星。最後把所有的基本粒子通通壓爛。成了一粒「夸克糊」,幾乎沒有體積的乙個「點」。這就是可以結束時間,吸進任何東西包括光的,神秘的黑洞。

中子星和白矮星有什麼區別?超新星又是什麼?

6樓:匿名使用者

中子星和白矮星都是恆星演化至後期的產物。

恆星演化至晚期時,其核心都會收縮,外層都會膨脹,成為紅巨星。不同質量的恆星,形成紅巨星時,其大小是不一樣的。小質量恆星形成紅巨星時,以碳為主的核心收縮,密度加大;以氫和氦為主的外層氣體膨脹,逐漸遠離核心,且溫度會逐漸下降。

當外層氣體離核心越來越遠時,核心對外層氣體的引力也越來越小,氣體將逐漸消散於宇宙空間,暴露出中心的高密度、高溫度的核心。這個核心就是白矮星。根據計算,白矮星的質量不能大於1.

44倍的太陽質量。我們的太陽的最終結局就是一顆白矮星。白矮星由於沒有了能量補充,雖然它表面溫度高達數萬度,但會在以後的時間裡慢慢地冷卻下來,最終成為一顆不再發光發熱的黑矮星。

當大質量恆星形成紅巨星時,同樣是核心收縮,外層氣體膨脹。當然,這時的核心的主要成分與小質量恆星是不同的。大質量恆星的核心的主要成分是鐵。

由於鐵的質量遠大於碳,因而引力比碳核要大得多,引力也大得多。當中心的鐵足夠多,且鐵核以外的輕一些的氧、氖、碳、鈉等元素的數量及溫度已不足以維持繼續聚變為鐵時,這顆恆星的核反應就停止了。恆星是以核聚變反應產生的向外的輻射壓與恆星本身質量產生的向內的引力相等,來維持恆星的穩定的。

沒有了核反應,就沒有了抵抗物質向內壓縮的輻射壓,恆星物質就會以極高的速度向著恆星的鐵核集聚而來。在接近鐵核時,下落的速度甚至接近光速。但鐵核是無比堅硬的,這些物質撞擊到鐵核時,等於是撞到了一堵無比堅硬的牆,於是,恆星物質就會以幾乎相同的速度反向衝出恆星,形成無比劇烈的內爆。

這個過程叫「鐵芯災變」。衝出恆星的物質溫度極高,衝出的速度又極快,其光度在數小時到數天內可以增加數十萬倍,就形成了超新星爆發。在恆星物質向外極速擴散的同時,撞擊鐵核時帶給鐵核的能量,又使鐵發生進一步的聚變,生成在恆星條件下無法生成的重元素,如鈷、鎳、銅、鉑、銀、金等,一直到鈾、釷。

其中的一部分會隨著衝出的物質擴散到宇宙空間,成為形成其他星球的原料。我們地球上比鐵重的元素就是這麼來的。

在形成重元素的同時,鐵核中的大部分質量會在外層物質的撞擊下繼續壓縮,把電子都能壓進原子核中,與質子結合,形成中子,物質密度進一步增加,成為一顆以中子為主的小體積、大質量、超大密度的恆星核,這顆恆星核心就是中子星。根據計算,中子星的質量只能在1.44-3.

2倍的太陽質量之間,直徑只有約30公里,但密度是每立方厘公尺數億噸。它的密度其實就是原子核的密度,中子星可以看作是乙個超大質量的原子核。

如果超新星爆發後,中心剩餘的質量大於3.2倍的太陽質量,在收縮時,引力就會大到連中子都會被壓碎,密度會繼續增加,體積在超強的引力作用下繼續收縮,直到恆星核的表面脫離速度(類似於地球的第一宇宙速度)達到光速,它發出的光就會被它自己的引力拉回去而無法發射出來,外面的物質和輻射也會被它的引力吸引而落入其中,這顆恆星的核心就突然看不到了,只能感受到它的引力。這種天體就是「黑洞」。

由於黑洞的超強引力,所有已知的物理定律在黑洞視界內統統失效,它內部的物質存在的形式目前尚不可知。

什麼是白矮星,白矮星是什麼

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白矮星和紅矮星有什麼區別嗎,紅巨星和白矮星的區別

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白矮星有什麼特點,白矮星有哪些特點?

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