像白矮星这样高密度的星体,是由什么物质组成的?白矮星中不存在原子吗?
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/27 21:32:26
像白矮星这样高密度的星体,是由什么物质组成的?白矮星中不存在原子吗?
像白矮星这样高密度的星体,是由什么物质组成的?
白矮星中不存在原子吗?
像白矮星这样高密度的星体,是由什么物质组成的?白矮星中不存在原子吗?
白矮星的密度
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.
白矮星相关
白矮星属于演化到晚年期的恒星.恒星在演化后期,抛射出大量的物质,经过大量的质量损失后,如果剩下的核的质量小于1.44个太阳质量,这颗恒星便可能演化成为白矮星.对白矮星的形成也有人认为,白矮星的前身可能是行星状星云(是宇宙中由高温气体、少量尘埃等组成的环状或圆盘状的物质,它的中心通常都有一个温度很高的恒星——中心星)的中心星,它的核能源已经基本耗尽,整个星体开始慢慢冷却、晶化,直至最后“死亡”.
白矮星,也称为简并矮星,是由电子简并物质构成的小恒星.它们的密度极高,一颗质量与太阳相当的白矮星体积只有地球一般的大小,微弱的光度则来自过去储存的热能.在太阳附近的区域内已知的恒星中大约有6%是白矮星.这种异常微弱的白矮星大约在1910年就被亨利·诺瑞斯·罗素、艾德华·查尔斯·皮克林和威廉·佛莱明等人注意到[3],p.1白矮星的名字是威廉·鲁伊登在1922年取的.白矮星被认为是低质量恒星演化阶段的最终产物,在我们所属的星系内97%的恒星都属于这一类.,
中低质量的恒星在渡过生命期的主序星阶段,结束以氢融合反应之后,将在核心进行氦融合,将氦燃烧成碳和氧的3氦过程,并膨胀成为一颗红巨星.如果红巨星没有足够的质量产生能够让碳燃烧的更高温度,碳和氧就会在核心堆积起来.在散发出外面数层的气体成为行星状星云之后,留下来的只有核心的部份,这个残骸最终将成为白矮星.因此,白矮星通常都由碳和氧组成.但也有可能核心的温度可以达到燃烧碳却仍不足以燃烧氖的高温,这时就能形成核心由氧、氖和镁组成的白矮星.同样的,有些由氦 组成的白矮星是由联星的质量损失造成的.
白矮星的内部不再有物质进行核融合反应,因此恒星不再有能量产生,也不再由核融合的热来抵抗重力崩溃;它是由极端高密度的物质产生的电子简并压力来支撑.物理学上,对一颗没有自转的白矮星,电子简并压力能够支撑的最大质量是1.4倍太阳质量,也就是钱德拉塞卡极限.许多碳氧白矮星的质量都接近这个极限的质量,通常经由伴星的质量传递,可能经由所知道的碳引爆过程爆炸成为一颗Ia超新星.
白矮星形成时的温度非常高,但是因为没有能量的来源,因此将会逐渐释放它的热量并解逐渐变冷 (温度降低),这意味着它的辐射会从最初的高色温随着时间逐渐减小并且转变成红色.经过漫长的时间,白矮星的温度将冷却到光度不再能被看见,而成为冷的黑矮星.但是,现在的宇宙仍然太年轻 (大约137亿岁),即使是最年老的白矮星依然辐射出数千度K的温度,还不可能有黑矮星的存在 .
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合物;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...
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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合物;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
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白矮星是一种晚期的恒星。
就是原子核! 表面附满了电子的原子核…… 年轻的恒星一直在聚变,靠着聚变释放出的能量加热粒子做热运动,热运动产生的热扩张力来平衡恒星自身的万有引力。另外,杂乱无章的热运动也使得粒子之间相互碰撞,进而核反应,聚变释放能量! 在年轻的恒星中,这是一个稳定的循环! 但是,当恒星聚变到铁的时候,因为56号铁元素的比结合能是最大的,也就是说自由核子在聚变成铁的时候释放出的能量是最大的,过了铁之后,释放出的能量逐渐减小。如果从铁开始聚变的话,则核聚变主要是吸能反应而不是放能反应! 恒星没有了可以用作抵消万有引力的热膨胀力,所以就开始坍塌! 坍塌中原子的电子轨道简并,在万有引力作用下,原子被挤压,最后电子被挤得紧挨着原子核,整个恒星变成了白矮星,这个时候主要是靠库仑斥力来平衡万有引力! 如果这个恒星的质量很大,库仑斥力也不足以平衡万有引力的话,则电子将会继续被压,压到原子核里去,原子核相当于进行β衰变,所有质子都衰变成了中子,恒星则成为中子星。 如果恒星质量实在大得很,那么,就会坍塌成为黑洞!
白矮星还是存在原子的,它的物质处於简并电子态,依靠核外电子的简并压力对抗引力收缩。一种本质为压力增加时就会被压缩的材料,在内部的电子,位置测量的不确定量Δx就会减少,因此依据测不准原理,电子动量的不确定量Δp,将会增大。然而,无论温度降至多低,电子一定会因为温度而以海森堡速度运动,并贡献出压力。当电子由"海森堡速度"产生的压力凌驾于热运动之上时,电子就进入简并状态,这种材料就成为简并态物质。
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白矮星还是存在原子的,它的物质处於简并电子态,依靠核外电子的简并压力对抗引力收缩。一种本质为压力增加时就会被压缩的材料,在内部的电子,位置测量的不确定量Δx就会减少,因此依据测不准原理,电子动量的不确定量Δp,将会增大。然而,无论温度降至多低,电子一定会因为温度而以海森堡速度运动,并贡献出压力。当电子由"海森堡速度"产生的压力凌驾于热运动之上时,电子就进入简并状态,这种材料就成为简并态物质。
电子简并压力在恒星质量未超过钱德拉塞卡极限(1.38太阳质量)前能阻止核心的塌缩,这就是阻止白矮星崩溃的压力。质量超出这个极限而又没有燃料可以进行核融合的恒星,将会因为电子提供的简并压力不足以抵抗重力,而继续塌缩形成中子星或黑洞。
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没有原子怎么又物质
白矮星拥有高密度,是因为它已经不能用核反应的辐射压来平衡引力,引力持续将恒星核压缩。当密度达到一定数值,电子由于波粒二象性而出现量子效应,
电子的运动速度急剧增加,令相邻电子出现支撑星体的巨大压力,叫做“电子简并压”,从而阻止星体继续坍缩而成为稳定的白矮星。
电子简并压来源于波粒二象性和不相容原理,两者都是量子现象。而白矮星的质量上限是1.4倍太阳质量,这是由相对论决定的,
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白矮星拥有高密度,是因为它已经不能用核反应的辐射压来平衡引力,引力持续将恒星核压缩。当密度达到一定数值,电子由于波粒二象性而出现量子效应,
电子的运动速度急剧增加,令相邻电子出现支撑星体的巨大压力,叫做“电子简并压”,从而阻止星体继续坍缩而成为稳定的白矮星。
电子简并压来源于波粒二象性和不相容原理,两者都是量子现象。而白矮星的质量上限是1.4倍太阳质量,这是由相对论决定的,
因为电子在高速运动之下质量会增加,速度受到限制,令电子简并压不可以随周围压力任意提高,因此出现质量上限。
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你这个问题没办法回答,本身这种天体我们就没有接触到过,他的物质我们更是没办法去探讨,但是这种高密度的天体是确实存在的,像脉冲星,他的密度比白矮星要大的多
天文学就是这样,没有绝对正确的结论,除非你拿出证据,不过别灰心,这就是天文学的魅力!...
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你这个问题没办法回答,本身这种天体我们就没有接触到过,他的物质我们更是没办法去探讨,但是这种高密度的天体是确实存在的,像脉冲星,他的密度比白矮星要大的多
天文学就是这样,没有绝对正确的结论,除非你拿出证据,不过别灰心,这就是天文学的魅力!
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听说是 原子核 构成的。核外电子压到表面。肯定不是一般的原子了
又进一步听说 是 铁原子核 构成的。 氢燃烧尽了,变成氦, 氦变成碳,碳变成铁,都是原子核形态,不是普通原子。当然也不是中子形态。
那多了 我这样说你就好理解点
我们的太阳以后的路 就是朝白矮星走的
当然存在原子
三楼正解!原子还是原子,但并不是一般状态下的原子,而是在巨大引力吸引作用下的原子,比一般状态下的原则致密得多。
白矮星中存在原子,不过跟普通原子不同,原子南部的空隙没有了,原子核和核外电子挤在一起。中子星中不存在原子,只有中子。
白矮星是由特殊材料构成的。在白矮星这种特殊的星球内部,存在着令人难以想象的高压,原子的外壳被挤破了,原子核和绕核运转的电子被挤成一团,原子核之间不再是分散的,而是排列得紧紧的。这就使得整个星球的体积大大缩小,而重量却不减少。它的密度就变得特别高。
中子星是一种密度比...
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白矮星中存在原子,不过跟普通原子不同,原子南部的空隙没有了,原子核和核外电子挤在一起。中子星中不存在原子,只有中子。
白矮星是由特殊材料构成的。在白矮星这种特殊的星球内部,存在着令人难以想象的高压,原子的外壳被挤破了,原子核和绕核运转的电子被挤成一团,原子核之间不再是分散的,而是排列得紧紧的。这就使得整个星球的体积大大缩小,而重量却不减少。它的密度就变得特别高。
中子星是一种密度比白矮星还高的超密度恒星。它在爆发坍缩过程中产生的巨大压力,使它的物质结构发生巨大的变化。在这种情况下,不仅原子的外壳被压破了,而且连原子核也被压破了。原子核中的质子和中子便被挤出来,质子和电子挤到一起又结合成中子。最后,所有的中子挤在一起,形成了中子星。显然,中子星的密度,即使是由原子核所组成的白矮星也无法和它相比。
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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合物;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...
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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合物;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,在红巨星内部已诞生了一颗白矮星
肯定不是暗物质就对了
存在原子
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