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白矮星是奇怪的物体 。 它们很小而且不是很大并且它们主要辐射白光 。 天文学家也称它们为“退化的矮星” ， 因为它们实际上是恒星核心的残余物 ， 含有非常密集的“退化”物质 。 许多恒星在“老年”的过程中变成了白矮星 。 它们中的大多数开始时是类似于我们自己的太阳的恒星 ， 我们的太阳会以某种方式变成一个奇怪的、缩小的迷你恒星 ， 这似乎很奇怪 ， 但它会在数十亿年后发生 。 天文学家已经在银河系周围看到了这些奇怪的小物体 ， 他们甚至知道这些物体冷却后会发生什么 ， 它们会变成黑矮星 。
要了解白矮星及其形成方式 ， 了解恒星的生命周期很重要 ， 这些巨大的过热气体沸腾球形成气体云 ， 并在核聚变能量的作用下发光 。 它们一生都在变化 ， 经历不同且非常有趣的阶段 ， 它们大部分时间都在将氢转化为氦并产生热量和光 ， 天文学家将这些恒星绘制在一张称为主序列的图表中 ， 该图表显示了它们在演化过程中所处的阶段 。
一旦恒星达到一定的年龄 ， 它们就会过渡到新的存在阶段 ， 最终 ， 它们以某种方式死去 ， 并留下了关于他们自己的迷人证据 。 有一些非常奇特的物体是真正大质量的恒星演化成的 ， 比如黑洞和中子星 ， 其他人则以一种称为白矮星的不同类型的物体结束生命 。
恒星如何变成白矮星？它的进化路径取决于它的质量 ， 一颗大质量恒星将作为超新星爆炸并产生中子星或黑洞 。 我们的太阳不是一颗大质量恒星 ， 因此它和与其非常相似的恒星会变成白矮星 ， 这包括太阳、质量低于太阳的恒星以及其他介于太阳质量和太阳质量之间的恒星 。
低质量恒星非常轻 ， 以至于它们的核心温度永远不会高到足以将氦聚变成碳和氧 ， 一旦低质量恒星的氢燃料耗尽 ， 它的核心就无法抵抗其上方各层的重量 ， 它就会向内坍塌 ， 然后恒星的剩余部分将压缩成一颗氦白矮星 ， 一个主要由氦4核组成的物体 。
任何恒星的存活时间与其质量成正比 ， 成为氦白矮星的低质量恒星需要比宇宙年龄更长的时间才能达到最终状态 。 它们冷却得非常非常缓慢 ， 因此 ， 没有人见过一颗真正完全冷却下来的 ， 然而 ， 这些古怪的星星是相当罕见的 ， 这并不是说它们不存在 。 我们确实看到了许多其他的白矮星 ， 它们的生命开始于更像太阳的恒星 ， 这些白矮星 ， 也称为简并矮星 ， 是主序星质量在0.5到8个太阳质量之间的恒星的端点 ， 就像我们的太阳一样 ， 这些恒星大部分时间都在其核心将氢融合成氦 。
一旦它们的氢燃料耗尽 ， 核心就会压缩 ， 恒星就会膨胀成为一颗红巨星 ， 它加热核心 ， 直到氦聚变产生碳 ， 当氦耗尽时 ， 碳开始融合以产生更重的元素 。 这个过程的技术术语是“三阿尔法过程”：两个氦原子核聚变形成铍 ， 然后另一个氦聚变产生碳 。 一旦核心中的所有氦都熔化 ， 核心将再次压缩 。 然而 ， 核心温度不会变得足够热以融合碳或氧 。 相反 ， 它“变硬”了 ， 这颗恒星进入了第二个红巨星阶段 。 最终 ， 恒星的外层被轻轻地吹走 ， 形成了一个行星状星云 。 剩下的是碳-氧核心 ， 白矮星的心脏 ， 我们的太阳很可能会在数十亿年后开始这个过程 。
【从恒星到白矮星，类太阳恒星的传奇】当白矮星停止通过核聚变产生能量时 ， 从技术上讲 ， 它不再是恒星 ， 是恒星的残骸 。 它仍然很热 ， 但不是来自其核心的活动 。 把白矮星生命的最后阶段想象成大火的余烬 ， 随着时间的推移 ， 它会变冷 ， 最终变得如此寒冷 ， 以至于会变成冰冷的死灰 ， 有些人称之为“黑矮星” 。 还没有已知的白矮星走到这一步 。 那是因为这个过程需要数十亿年才能发生 。 由于宇宙只有大约140亿年的历史 ， 即使是第一颗白矮星也没有足够的时间完全冷却成为黑矮星 。
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