中子星和白矮星最终会变成黑矮星?不只那么简单,爆炸可能性更大

每立方厘米中子星的质量可达8000万到20亿吨,每立方厘米白矮星的重量可达100公斤到10吨。不过理论上讲这两种星体形成之后的温度会一直处于下降状态,因为它们内部不再有核聚变,所以只会将自身固有的热量辐射出去。

中子星和白矮星都是物质非常致密的天体,每立方厘米中子星的质量可达8000万到20亿吨,每立方厘米白矮星的重量可达100公斤到10吨。

中子星和白矮星最终会变成黑矮星?不只那么简单,爆炸可能性更大

中子星模拟图

中子星和白矮星最终会变成黑矮星?不只那么简单,爆炸可能性更大

白矮星模拟图

中子星和白矮星都是恒星主序星阶段结束之后变成的星体。在刚形成的时候,它们的温度是非常高的,超新星爆发的时刻可以产生约1500亿摄氏度的温度,那么这个时候中子星的温度也是基本等同于这样的温度;白矮星的温度要低得多,但刚形成的白矮星也是红巨星的内核,温度也可以达到数十亿度。

中子星和白矮星最终会变成黑矮星?不只那么简单,爆炸可能性更大

不过理论上讲这两种星体形成之后的温度会一直处于下降状态,因为它们内部不再有核聚变,所以只会将自身固有的热量辐射出去,当辐射到表面接近宇宙背景温度时,它们就成了一颗黑矮星,也就是一个不发光也不散热的星体。

但是中子星和白矮星的散热时间会非常长,可能长达200亿年,这已经大大超过了宇宙138亿年的年龄,所以天文学家们认为宇宙中至今还没有形成一颗黑矮星。

虽然理论上这么认为,然而实际上宇宙中的白矮星和中子星热度降下来非常不容易,这是因为无论是中子星还是白矮星,它们形成的时候周围都会由于恒星的膨胀和扩散而存在大量的气态物质,宇宙中几乎没有周围空无一物的中子星和白矮星存在,而它们周围存在的物质的一部分也会在它们的引力作用下重新回到中子星和白矮星上,形成厚厚的大气层,这就像一个热量保护层一样,而且有的这类星体附近有恒星存在,也可以从恒星上吸取大量气态物质,其中的氢和氦元素等在中子星和白矮星的表面由于重力和高温作用还会激发核聚变,也就是说中子星和白矮星的表面通常都会发生氢元素的核聚变现象。

这样的事件无疑又会为星体本身增加

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热量,所以中子星和白矮星想降温可没那么容易,而且如果它们吸收的氢元素过多的话还会出现爆炸现象,质量达到太阳1.44倍的碳氧内核白矮星会发生内部的热核爆炸,具体表现通常是碳爆轰,这是一种剧烈的星体爆炸现象,天文学上称之为la型超新星爆发,爆炸之后整颗白矮星通常是化作一片星云,连个内核都没有。

而中子星如果吸收物质达到了太阳质量的三倍以上也会发生与之类似的现象,不过中子星是形成夸克星或者黑洞,如果形成黑洞的话,大部分物质都会被吸入到黑洞里。

即便以理论认为的中子星和白矮星200亿年的降温过程来说,在长达200一年的时间中,中子星和白矮星也有可能遇到其他星体,在爆炸的可能性之外,和其他星体兼并融合的可能性也很大,所以其演变成黑矮星的可能性很小,可见,宇宙间天体的变化也是很复杂的,每一种星体都会受到外部环境的影响,即便是恒星死亡的残骸中子星和白矮星也是如此。

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