白矮星:恒星中的小矮子
时间:9月4日
天气:晴
考察目标:老年恒星的归宿——白矮星
困难指数:
白矮星是恒星中的一员,它们虽然个头特别小,一般比地球还小,有的甚至比月球更小,可是表面温度却很高,浑身发着白光。
别看白矮星个头不大,密度却大得惊人。就拿一颗和地球一样大的白矮星来说吧,它的“体重”比太阳还要大呢!一般的白矮星,“体重”都比地球大几十万倍乃至几百万倍!
目前,科学家们已经发现了1000多颗白矮星。这个特殊的恒星群体除了体貌特征相似以外,还有一个共同点:它们都年老体衰,正在经历着自己生命的最后阶段。
原来,和我们人类一样,一颗恒星诞生后,不管寿命长短,经过一定的生命期,最终都会死亡。如果把恒星的一生分为幼年、青年、中年、老年四个阶段,它们步入老年后,内部的核能近于枯竭,而内部的温度则达到极高点。恒星外层的物质挡不住中心的引力而发生收缩,对于质量不及太阳质量1.5倍的恒星来说,收缩的结果就是变成白矮星。
在收缩的过程中,恒星释放出巨大的能量,以至它表面的温度能达到10000摄氏度以上,可实际上中心的核反应已经停止了,它最终将成为不发光的致密天体。
但对于那些质量比太阳大1.5~2倍的大个头恒星来说,白矮星还不是其归宿,它会在短短的几天时间内,引发一场惊天动地的大爆炸,坍缩成密度更大的中子星,同时释放出巨大的能量,亮度一下子增加了1000万倍以上,这就是“超新星爆发”!它是恒星世界中最激烈的大爆炸,被观测到的概率比中500万彩票还要低呢!
被自己的体重压垮
人类发现的第一颗白矮星是天狼星的伴星,它虽然比地球大不了多少,质量却比地球大30万倍。
在这个星体上,一块像火柴盒那么大小的石头就重达5000千克。如果地球有它那么大的密度,就会缩小成为一个半径为200米左右的小球体。
即使人类能够到达这颗白矮星,也休想站起来。因为白矮星的重力是地球重力的18万倍,所以人的骨骼早就被自己的体重给压碎了!
胖太阳
太阳的寿命大约是100亿年,它壮丽的一生结束后,最终也会成为一颗白矮星。不过在这之前,垂垂老矣的太阳会越长越胖,先变成体积很大的红巨星。等红巨星把所有的燃料耗尽,只剩下中心一颗很小的核时,才变成白矮星。
不过别担心,太阳现在的年龄只有50亿岁左右,正值身强力壮的时期,离毁灭的那一天还远着呢!
长腿的星体
1844年,一位英国天文爱好者发现,有一块星云的星体周围伸出了几条弯曲的“腿”,像一只大螃蟹。天文学家经过研究计算,确认这块“蟹状星云”是1054年一颗超新星爆发后留下的遗迹。巧的是,中国的古书中也有关于这次超新星爆发的详细记载呢!
古书中关于超新星的记载具有十分重要的研究价值。现代中外天文学史专家认可的、记录可靠的超新星共有7颗,它们在中国的历史文献中都能找到,而且早期的185年超新星和393年超新星,仅中国有记载。