爲什麽白矮星不會塌縮成中子星或黑洞?

超自然現象探索官 2024-01-08 08:18:13

尊敬的讀者,感謝您在百忙之中閱讀我的文章,這是對我努力的肯定,也是持續創作的動力,向您致以我最誠摯的敬意,希望能得到您的一個"關注",在此感謝!

只要不超過錢德拉塞卡極限,白矮星就是穩定的。錢德拉塞卡極限規定,只要其質量不超過太陽質量的 1.4 倍,僅由簡並電子氣體支撐的白矮星就可以保持穩定。也就是說,電子簡並的壓力使其免遭破壞。白矮星主體中的原子被壓縮到這樣的程度,以至于它們的電子被迫進入具有最低可用能量的狀態。在這一點上,進一步壓縮是不可能的——至少在沒有某種災難性事件的情況下是不可能的。

如果白矮星積累了更多的質量,例如通過從伴星中獲取一些物質,那麽它肯定會坍縮並成爲中子星,甚至可能成爲黑洞。這似乎不太可能,盡管據我所知,對該過程的分析仍然是一個活躍的研究主題。

衆所周知,當白矮星的質量超過錢德拉塞卡極限時,就會發生Ia型超新星,這會徹底摧毀白矮星,使其物質向各個方向飛入太空。

有一個已知的特別奇異的 Ia 型超新星案例,正式名稱爲 SN 2003fg,但非正式名稱爲“香槟超新星”。2003年,夏威夷凱克天文台的望遠鏡發現了它。它的不同尋常之處在于其祖星的質量——大約是兩個太陽質量。這大大超過了錢德拉塞卡對白矮星 1.44 個太陽質量的限制。不知何故,這顆恒星在爆炸前積累了大量多余的物質。從發表的報告中可以清楚地看出,這顆恒星的自轉速度非常快,這使其超過了正常極限。

有趣的來了。

我們能夠降落在白矮星的表面還是我們的船會沉入其深處?

白矮星需要一萬億年或更長時間才能冷卻到著陸艙有機會著陸而不會在接近時蒸發的溫度。

黑矮星

白矮星的大氣層非常淺:只有幾十米。毫無疑問,它的核心是超臨界的,這意味著它可以充當溶劑。鑒于氫是主要成分,著陸器必須在超稠密的熱氫液體中生存,這種液體會攻擊任何與氧化物、碳化物或硅化物有一點相似的東西。在我的腦海裏,我想不出有任何一種物質可以在白矮星的大氣層中幸存下來,包括鑽石。

大氣層以下是地殼。它主要是致密結晶固體形式的碳和氧,這是一種“經典”物質,很可能是一種保留了一些電子殼層和大量自由電子的金屬。它幾乎沒有化學性質,而且它是由碳和氧組成的這一事實是無關緊要的。

再遠一點,它就變成了晶體 C 和 O 核的簡並固體,充滿了“冷”簡並電子等離子體。這裏使用的“冷”一詞是在技術意義上:雖然電子具有高動量,因此具有高動能,但它們的動量是電子簡並性的産物,是海森堡測不准原理的結果,並且無法提取能量。

假設白矮星的地殼足夠冷,不會蒸發正在接近的著陸器,那麽著陸後,我們的模塊將塗抹在極其致密、堅硬的地殼上,形成幾乎單分子的薄膜。該模塊的原子結構將衰變並成爲白星的一部分。

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超自然現象探索官

簡介:致力于超自然現象、星球科普、天體物理學、天文學