大家好，我是地球?qū)殞殻裉煳襾頌榇蠹蚁到y(tǒng)的整理關(guān)于恒星生命末期的知識，前幾篇文章涉及到了關(guān)于這方面的一些知識，在這里就不過多贅述了，今天我們來了解恒星生命結(jié)束時的另三種形態(tài)，快開始吧！
白矮星
中低質(zhì)量的恒星在主序星階段，氫聚變反應(yīng)結(jié)束以后，將在核心進行氦聚變，即每三個氦核聚變成一個碳核，碳核再捕獲另外的氦核而形成氧核，并膨脹成為一顆紅巨星。
當紅巨星的輻射壓力不能平衡引力，外部向外膨脹并不斷變冷，而內(nèi)部氦核受引力作用收縮坍塌，被壓縮的物質(zhì)不斷變熱，最終內(nèi)核溫度將超過一億度，于是氦開始聚變成碳。經(jīng)過幾百萬年，氦核燃燒殆盡，恒星的結(jié)構(gòu)組成已經(jīng)不那么簡單了：外殼仍然是以氫為主的混合物，而在它下面有一個氦層，氦層內(nèi)部還埋有一個碳球。核反應(yīng)過程變得更加復(fù)雜，中心附近的溫度繼續(xù)上升，最終使碳轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌?。與此同時，紅巨星外部開始發(fā)生不穩(wěn)定的脈動振蕩：恒星半徑時而變大，時而又縮小，穩(wěn)定的主星序恒星變?yōu)闃O不穩(wěn)定的巨大火球，火球內(nèi)部的核反應(yīng)也越來越趨于不穩(wěn)定，忽而強烈，忽而微弱。此時的恒星內(nèi)部核心實際上密度已經(jīng)增大到每立方厘米十噸左右，我們可以說，此時，在紅巨星內(nèi)部，已經(jīng)誕生了一顆白矮星。當恒星的不穩(wěn)定狀態(tài)達到極限后，紅巨星會進行爆發(fā)，把核心以外的物質(zhì)都拋離恒星本體，物質(zhì)向外擴散成為星云，殘留下來的內(nèi)核就是我們能看到的白矮星。所以白矮星通常都由碳和氧組成。但也有可能核心的溫度可以達到燃燒碳卻仍不足以燃燒氖的溫度，這時就能形成核心由氧、氖和鎂組成的白矮星。偶爾有些由氦組成的白矮星，不過這是由聯(lián)星的質(zhì)量損失造成的。
白矮星的內(nèi)部不再有物質(zhì)進行核聚變反應(yīng)，因此恒星不再有能量產(chǎn)生。這時它也不再由核聚變的熱來抵抗重力崩潰，而是由極端高密度的物質(zhì)產(chǎn)生的電子簡并壓力來支撐。物理學上，對一顆沒有自轉(zhuǎn)的白矮星，電子簡并壓力能夠支撐的最大質(zhì)量是1.4倍太陽質(zhì)量，也就是錢德拉塞卡極限。許多碳氧白矮星的質(zhì)量都接近這個極限的質(zhì)量，有時經(jīng)由伴星的質(zhì)量傳遞，白矮星可能經(jīng)由碳引爆過程爆炸成為一顆Ia超新星。
白矮星形成時的溫度非常高，但是因為沒有能量的來源。因此將會逐漸釋放它的熱量并解逐漸變冷 （溫度降低），這意味著它的輻射會從最初的高色溫隨著時間逐漸減小并且轉(zhuǎn)變成紅色。經(jīng)過漫長的時間，白矮星的溫度將冷卻到光度不再能被看見，而成為冷的黑矮星。但是，現(xiàn)在的宇宙仍然太年輕 （大約137億歲），即使是最年老的白矮星依然輻射出數(shù)千K的溫度，還不可能有黑矮星的存在。?
白矮星屬于演化到晚年期的恒星，恒星在演化后期，拋射出大量的物質(zhì)，經(jīng)過大量的質(zhì)量損失后，如果剩下的核的質(zhì)量小于1.44個太陽質(zhì)量，這顆恒星便演化成為白矮星。對白矮星的形成也有人認為，白矮星的前身是行星狀星云（是宇宙中由高溫氣體、少量塵埃等組成的環(huán)狀或圓盤狀的物質(zhì)），它的中心通常都有一個溫度很高的恒星──中心星，它的核能源已經(jīng)基本耗盡，整個星體開始慢慢冷卻、晶化，直至最后“死亡”。
電子簡并壓與白矮星強大的重力平衡，維持著白矮星的穩(wěn)定。當白矮星質(zhì)量進一步增大，電子簡并壓就有可能抵抗不住自身的引力收縮，白矮星還會坍縮成密度更高的天體：中子星或黑洞。對單星系統(tǒng)而言，由于沒有熱核反應(yīng)來提供能量，白矮星在發(fā)出光熱的同時，也以同樣的速度冷卻著。經(jīng)過數(shù)千億年的漫長歲月，年老的白矮星將漸漸停止輻射而死去。它的軀體變成一個比鉆石還硬的巨大晶體——黑矮星。
而對于多星系統(tǒng)，白矮星的演化過程則有可能被改變（例如雙星）。?
黑矮星
（中小質(zhì)量恒星演化的最后期）
黑矮星(Black Dwarf)是中小質(zhì)量恒星演化的最后期。大約1個太陽質(zhì)量恒星演化的終極產(chǎn)物。它由低溫簡并電子氣體組成，由于整個星體處于最低的能態(tài)，因此無法再產(chǎn)生能量輻射了。以碳為主和少量塵埃構(gòu)成。恒星殘骸冷卻至黑矮星大約需要200萬億年的時間，宇宙的年齡僅有137億年。科學家并沒有確定發(fā)現(xiàn)任何黑矮星，也認為宇宙中暫時不存在黑矮星。
黑矮星 (Black dwarf) 是類似太陽質(zhì)量大小的白矮星(或質(zhì)量較小的中子星)繼續(xù)演變的產(chǎn)物，其表面溫度下降，停止發(fā)光發(fā)熱。
黑矮星是理論上估計未來將會出現(xiàn)的天體﹐指質(zhì)量大致為一個太陽質(zhì)量或更小的恒星最終演化而成的天體﹐它處于冷簡并態(tài)﹐不再發(fā)出輻射能。由于一顆恒星由形成至演變?yōu)楹诎堑纳芷诒痊F(xiàn)今宇宙的年齡還要長，因此現(xiàn)時的宇宙并沒有任何黑矮星。 假如現(xiàn)時的宇宙有黑矮星存在的話，偵測它們的難度也極高。因為它們已停止發(fā)出輻射，即使有也是極微量，且多被宇宙微波背景輻射所遮蓋，因此偵測的方法只有使用重力偵測，但此方法對于質(zhì)量較小的星效用不大，這個問題在于偵測到了一顆和白矮星大小相仿的不發(fā)光星體，以現(xiàn)有技術(shù)很難區(qū)分它是行星還是黑矮星。
中子星
中子星（neutron star）是除黑洞外密度最大的星體，恒星演化到末期，經(jīng)由重力崩潰發(fā)生超新星爆炸之后，可能成為的少數(shù)終點之一，質(zhì)量沒有達到可以形成黑洞的恒星在壽命終結(jié)時塌縮形成的一種介于白矮星和黑洞之間的星體，其密度比地球上任何物質(zhì)密度大相當多倍。
絕大多數(shù)的脈沖星都是中子星，但中子星不一定是脈沖星，有脈沖才算是脈沖星。
中子星的前身一般是一顆質(zhì)量為10-29倍太陽質(zhì)量的恒星。它在爆發(fā)坍縮過程中產(chǎn)生的巨大壓力，使它的物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大的變化。在這種情況下，不僅原子的外殼被壓破了，而且連原子核也被壓破了。原子核中的質(zhì)子和中子便被擠出來，質(zhì)子和電子擠到一起又結(jié)合成中子。最后，所有的中子擠在一起，形成了中子星。顯然，中子星的密度，即使是由原子核所組成的白矮星也無法和它相比。在中子星上，每立方厘米物質(zhì)足足有一億噸重甚至達到十億噸。
當恒星收縮為中子星后，自轉(zhuǎn)就會加快，能達到每秒幾圈到幾十圈。同時，收縮使中子星成為一塊極強的“磁鐵”，這塊“磁鐵”在它的某一部分向外發(fā)射出電波。當它快速自轉(zhuǎn)時，就像燈塔上的探照燈那樣，有規(guī)律地不斷向地球掃射電波。
當發(fā)射電波的那部分對著地球時，我們就收到電波；當這部分隨著星體的轉(zhuǎn)動而偏轉(zhuǎn)時，我們就收不到電波。所以，我們收到的電波是間歇的。這種現(xiàn)象又稱為“燈塔效應(yīng)”。
好啦，今天的科普就到這里，我是地球?qū)殞?，我們，明天見?/p>
