谁是白矮星,为什么它们会无情地摧毁气态巨行星?


谁是白矮星,为什么它们会无情地摧毁气态巨行星?

如果你注视着一颗白矮星逐渐消失的光芒,你可以看到它以前的行星的岩石残余物在其中溶解。天文学家已经观察到一颗正在坍塌的恒星撕裂了比自己大得多的东西。

一个小的白矮星。它也很沉重、愤怒和极端。不,我们不是在谈论任何特定的人,而是在谈论具有共同特征的宇宙天体,并在天文学家中以这样一个贬义的绰号来称呼它们。

必须牢记,宇宙的大小是真正的宇宙性的,而被称为白矮星的东西,在我们地球上的规模概念中,是巨大的东西。

然而,即使在天文学家的这种定性中也有一个梯度,因为有大型白矮星,甚至是超巨星。宇宙中的达维德和歌利亚不断地相互争斗,但他们争斗的结果,并没有威胁到人类。至少现在还没有。让我们详细了解一下这个问题。

太空中哪些物体是白矮星

换句话说,如果我们考虑到恒星演化的阶段,白矮星--一种死亡的恒星,它不介意带着它们和几颗碰巧在附近的大行星。

恒星的进化阶段与人类相似--出生、青年、中年、老年和死亡。然而,根据初始质量的不同,一些恒星的最后阶段将是不同的。

一颗恒星变成白矮星的过程发生在其中心的所有氢燃烧殆尽,导致恒星的核心收缩,外层大大膨胀。氦气产生,然后复制出碳和氧。在这里,如果最初的质量不允许核心温度上升以允许进一步的反应,最终外层成为行星状星云,而由碳和氧组成的恒星本身的核心则成为白矮星。

白矮星是一颗失败的中子星,其体内缺乏足够的质量,无法通过一种宇宙征兵委员会来获得这种地位。也就是说,白矮星的平均密度比普通恒星的密度高一百万倍。

这是因为,作为一项规则,白矮星的半径等于地球的半径,但这样一个 "球 "的质量却与太阳的质量相当。

白矮星的温度也取决于其大小,通常达到200 000 K。这类恒星的体温仍然很高,足以辐射出数千亿年的热量。这种光芒可以给天文学家提供关于白矮星化学成分的足够信息。在其中发现金属的蛛丝马迹并不罕见--这是岩质行星在垂死恒星的高温火焰中蒸发的证据。但要发生这样的吸收,必须发生什么?

白矮星会发生什么

然而,为了实现这一目标,该恒星系统必须处于某种混乱状态。这些行星必须足够接近白矮星,以表明由附近的大质量物体--例如一颗非常大的行星--引起的 "颠簸"。

一颗垂死的恒星随后的冒险是迷人的,正如你很容易猜到的,仍然取决于它的质量。其他不幸的恒星,如果质量比1.44个太阳质量多一点,就不会变成白矮星,而是变成黑洞或中子星,其中的一个亚种是脉冲星。

宇宙中还出现了脉动白矮星,其特点是发光度的周期性变化,最高可达正常发光度的三分之一。尽管传统的中子脉冲星每秒可以旋转几十次,但白矮星的旋转周期要长得多,最长可达数小时。

然而,由于脉动和总光度,天体物理学家可以了解白矮星的密度,以及它的大小和质量。他们将白矮星的光谱等级分为两组。"氢 "和更稀少的 "氦"。第一类包括没有氦气谱线的恒星,第二类包括没有氢气谱线的恒星。

然而,确实存在一个与现代科学同行完全不同的恒星系统。来自英国、智利和德国的研究人员观察到了一颗类似天王星的行星,它的轨道非常接近白矮星WD J0914 + 1914,以至于它实际上已经被这颗恒星炸开了。

总的来说,它是第一个被探测到的围绕巨行星运行的白矮星。仔细观察这颗恒星的光谱,发现有明显的氧气迹象,还有硫磺的影子。水和硫化氢的混合物表明它是一颗气体行星,其成分与我们自己的巨行星(如海王星和天王星)相似,它正在失去其大气。氢氧比的波动足够奇怪,促使研究人员使用欧洲南方天文台甚大望远镜中的一种特殊仪器,称为X-Shooter光谱仪。

对于一个宇宙巨人来说,要以这种方式蒸发,它必须尽可能地接近白矮星。研究人员估计这个距离约为15个太阳半径--或约1000万公里--其轨道仅有10个地球日。相比之下,水星的轨道使它离我们的太阳至少有4600万公里的距离。

即使有了这个气体巨头在白矮星周围运行的事实,也不清楚这是否是一个反常现象,或者我们只是没有意识到类似的例子。然而,我们注意到,对SDSS数据库中大约7000颗其他白矮星的彻底检查未能发现与WD J0914 + 1914类似的东西。

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页面更新:2024-03-06

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