当一颗像太阳一样的恒星死亡时,它并非悄无声息地消逝。它会膨胀成一颗红巨星,将外层物质抛射到太空中,只留下一个微小而炽热的核心。这个核心就是一颗白矮星。它的大小与地球相仿,质量却与太阳相当。一茶匙的白矮星物质在地球上的重量就相当于几吨。
白矮星不再发生核聚变反应。它们之所以发光,是因为它们温度很高,而且它们正在缓慢冷却。一颗表面温度高达10万开尔文的白矮星可能需要数十亿年的时间才能完全冷却成一颗冰冷黑暗的灰烬。由于没有一颗白矮星能够完全冷却,所以所有曾经形成的白矮星至今仍在发光。
白矮星内部的物理特性非常奇特。电子的密度极高,以至于支撑这颗恒星对抗引力的并非热量,而是量子压力。这种压力是有极限的。如果一颗白矮星从伴星吸收了过多的质量,它的质量就会超过钱德拉塞卡极限(约1.4个太阳质量),并最终爆炸成Ia型超新星。
白矮星很常见。距离我们最近的是天狼星B,大约8.6光年。天文学家研究白矮星是为了了解恒星形成的历史以及我们太阳的未来——大约50亿年后,太阳也将变成一颗恒星。
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