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关于一些相关的天文知识 （第1页）

主要介绍一下白矮星红巨星中子星黑洞这四种天体.希望大家看了后，对本书的阅读能增添一些兴趣.

白矮星是一种很特殊的天体，它的体积小、亮度低，但质量大、密度极高。

比如天狼星伴星（它是最早被发现的白矮星），体积比地球大不了多少，但质量却和太阳差不多！

也就是说，它的密度在1000万吨立方米左右。

根据白矮星的半径和质量，可以算出它的表面重力等于地球表面的1000万－10亿倍。

在这样高的压力下，任何物体都已不复存在，连原子都被压碎了：电子脱离了原子轨道变为自由电子。

白矮星是一种晚期的恒星。

根据现代恒星演化理论，白矮星是在红巨星的中心形成的。

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，于是氦开始聚变成碳。

经过几百万年，氦核燃烧殆尽，现在恒星的结构组成已经不那么简单了：外壳仍然是以氢为主的混和物；而在它下面有一个氦层，氦层内部还埋有一个碳球。

核反应过程变得更加复杂，中心附近的温度继续上升，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，我们可以说，此时，在红巨星内部，已经诞生了一颗白矮星。

白矮星的密度为什么这样大呢？

我们知道，原子是由原子核和电子组成的，原子的质量绝大部分集中在原子核上，而原子核的体积很小。

比如氢原子的半径为一亿分之一厘米，而氢原子核的半径只有十万亿分之一厘米。

假如核的大小象一颗玻璃球，则电子轨道将在两公里以外。

而在巨大的压力之下，电子将脱离原子核，成自由电子。

这种自由电子气体将尽可能地占据原子核之间的空隙，从而使单位空间内包含的物质也将大大增多，密度大大提高了。

形象地说，这时原子核是“沉浸于”

电子中。

一般把物质的这种状态叫做“简并态”

。

简并电子气体压力与白矮星强大的重力平衡，维持着白矮星的稳定。

顺便提一下，当白矮星质量进一步增大，简并电子气体压力就有可能抵抗不住自身的引力收缩，白矮星还会坍缩成密度更高的天体：中子星或黑洞。

对单星系统而言，由于没有热核反应来提供能量，白矮星在发出光热的同时，也以同样的速度冷却着。

经过一百亿年的漫长岁月，年老的白矮星将渐渐停止辐射而死去。

它的躯体变成一个比钻石还硬的巨大晶体——黑矮星而永存。

而对于多星系统，白矮星的演化过程则有可能被改变。

（

如果你为白矮星的巨大密度而惊叹不已的话，这里还有让你更惊讶的呢！