中子星形成的黑矮星和白矮星形成的黑矮星有什麼不同么?
中子星,白矮星。密度差距如此之大,放能結束後會一樣嗎?
(先扯點廢話)
學界其實不常用黑矮星這個詞,可能由於使用和討論的不多吧,所以這個概念使用起來也沒有統一的規範。
從大多數手頭的資料來看,黑矮星是專指白矮星冷卻後的產物,維基百科甚至明說了和中子星八竿子打不著。
但是也有人把中子星冷卻後的階段叫做黑矮星,比如我記得小時候看的《中國少兒百科全書.自然環境卷》,現在貌似也有一些科普書這麼說(我覺得很可能是同一派人甚至是同一個人寫的,句子都是相似的)。既然題主說了中子星最終也變成黑矮星,那我在此也採用這種說法。
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(這段才是偶滴答案)
黑矮星在物理上並不是什麼新東西。不要把黑矮星看成是白矮星、中子星以外的一種新天體。
白矮星冷卻後變成的黑矮星,和白矮星的成分、結構、物態沒有任何區別。就好像冷掉的湯還是湯一樣。
因此,白矮星冷卻後的黑矮星,本質上還是白矮星。中子星冷卻後的黑矮星,本質上還是中子星。而這兩種黑矮星的本質則是不同的。
當然,如果按照大多數人的習慣,黑矮星專指冷卻的白矮星,或者壓根就不引入黑矮星的概念,那就沒這種困擾了。
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(繼續瞎扯)
白矮星這個詞最初是個純觀測現象,有一類恆星,溫度高顏色成藍白色,但光度低故稱矮,所以叫白矮星。所以白矮星冷卻後很自然地叫黑矮星。
但是後來錢德拉塞卡給出白矮星的物態方程,從此白矮星有了一個新的、更有物理意義的定義,是一種由鐵等重核和電子氣體組成的緻密星,靠電子簡併壓對抗引力。按照這種定義,即使白矮星不發光了,仍然可以叫白矮星。
在白矮星理論的基礎之上,茨維基、朗道、奧本海默等給出了中子星模型,由中子氣體,少量其他成分組成的緻密天體,靠中子簡併壓抵抗引力。所以中子星這個概念一出來就是有物理意義的。中子星在觀測上對應的就是脈衝星,但中子星的概念比脈衝星的發現還要早。
值得一提的是,在計算白矮星中子星物態方程的時候,常常就用到零溫近期,所以最理想的白矮星和中子星本來就是不發光的。所以搞緻密星理論的人可能壓根就不會引入黑矮星的概念。
首先,要先搞清楚什麼是黑矮星。黑矮星主要是由碳構成的,還有少量的氧和其他元素。可以想像成為一塊巨大的,宇宙級別的鑽石。
搞清楚這一點,我們就可以來看你的問題了。
白矮星,白矮星是與太陽質量類似的恆星衰老後形成的。內部結構是電子簡併態。元素組成主要是鐵,和氧,還有碳。白矮星還算得上是物質。在其冷卻之後,溫度降低,就變成了黑矮星。這一過程,至少要100億年。(如果沒記錯的話)。
中子星,中子星是超過太陽質量1.4倍的恆星死亡後形成的,結構是中子簡併態。有少量的電子和極少量的質子。已經不能夠被看作是物質了。其穩定態的維持主要是靠中子星本身的高速旋轉。如果自轉速度不夠,中子星會繼續向核內坍縮形成黑洞。所以啊,當中子星熱量消失,角動量消失。應該是會形成黑洞。也就不存在你說的「中子星形成的黑矮星了」。
ps:依稀記得,白矮星在吸收足夠質量的星際物質後,還會復活,點燃星核,重新開始核聚變反應,形成一個新的恆心。
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