书城科普读物太空漫步
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第17章 白矮星有何特别之处

前面讲到,天狼伴星是一颗白矮星。白矮星是一种很奇特的恒星,它们表面温度很高,可以达到近30000℃,而光焰无际的太阳,其表面温度只有5500℃左右。

在银河系内,人们已知的白矮星有几千颗。而天狼伴星(也称天狼B)是最早发现的白矮星,也是所有白矮星中离我们最近的一颗。据现代技术测定,它的半径只有5080千米,比地球还小了1300千米,而它的“体重”却与太阳差不多。如此一算,它的平均密度竟高达38亿千克/立方米,是水密度的380万倍。也就是说,天狼B上一块山核桃那样大小的物质,在地球上将重达380吨,没有大型起重机休想搬运它。

白矮星还有一个让人匪夷所思的禀性,我们知道,一般的恒星,其大小与质量并没有特别的限制,质量比太阳小一些(或大一些)的恒星,其半径可以比太阳略大(或小)一些,也可以大(或小)几倍。而在白矮星的世界里,一颗颗白矮星就像工厂中生产出来的“标准化”的“钢球”,凡是半径相同的白矮星,“体重”必然完全相等。

白矮星的质量越大,半径反而越小,

(图上数字为太阳质量的倍数)更不可思议的是,人间工厂生产出来的钢球总是越大的球越重,可在“宇宙工厂”中生产出来的白矮星却是反其道而行之,白矮星的质量越大,其“个头”反而越小!例如质量是太阳0.6倍的白矮星,其半径是7700千米;与太阳质量相仿的白矮星,其半径为6510千米,这与地球差不多;而质量是太阳1.2倍的白矮星,其半径就只有火星那么大,约3500千米。科学家们还由此算出,它的“体重”达到一定程度后,其半径将变为0.换句话说,白矮星的质量有一个不能逾越的“上限”——所以至今人们没有发现有质量是太阳1.44倍以上的白矮星。

研究表明,白矮星可能有两种不同的产生方式,一种是通过“超新星”的爆发,它掀掉了正常恒星的外层物质,将剩下的核芯部分极大地压缩,这样就有部分残骸形成了这种奇特的天体。

另外一种可能的产生方式是,很多不经过“超新星”爆发的中、小恒星,它们的内部一直在进行着氢聚变为氦的热核反应,以维持恒星源源不断地发出大量光与热,尽管恒星质量巨大无比,而且恒星上至少3/4的物质都是氢,但毕竟是“坐吃山空”,终有“资不抵债”的时候,这时它们就“和平演变”为美丽的行星状星云。在抛却表面物质的同时,也对内部施压,结果也变成了白矮星。

行星状星云——猫眼石星云,中间是一颗白矮星

白矮星是恒星到了垂死阶段的一种状态。白矮星也是没有能量补充的天体,所以它们将变得越来越暗,最后消失在茫茫太空中……