我们的太阳在它的演化末期后，会从红巨星转变成白矮星。

咱们来看一些白矮星的数据。

一颗与地球体积相当的白矮星：

它的表面重力是地球的18万倍；

它的体积虽然和地球一样大，但是其质量相当于太阳，太阳质量是地球的33万倍；

它的星球密度能达到1000kg/cm³，是水的一百万倍；

它的自转速度最快能达到几十秒一圈；

它的表面温度平均1万多摄氏度，是太阳表面温度的2倍。

白矮星的这些数据真的是让人难以置信！密度居然可以大到这种程度？

那么什么是白矮星呢？

白矮星是一种低光度、高密度、高温度的恒星，它是恒星演化到末期的产物。

因为白矮星的内部并不是核聚变反应，而是另一种情况，因此它发出的光度很低，使得这颗星球呈现白色的颜色。

而且它相对于正常的恒星来看，体积非常的小，因此被命名为白矮星，英文名White Dwarf。

白矮星是怎么产生的？

前面说到，白矮星是恒星演化到末期的产物，当然这也是一个相当漫长，相当复杂的过程。

在中低质量的恒星在度过生命期的末期时，内部的绝大部分氢聚变成氦的反应结束，会开始在核心内进行氦的聚变反应，氦会燃烧成碳和氧，同时整个恒星开始迅速膨胀变成一颗红巨星。

但是当红巨星的外部在向外膨胀时，内部由氦组成的核心收到其反作用力和强大的重力下开始强烈的向内坍塌收缩。

坍塌收缩带来的强大压力使得核心的温度在不断的升高。最终核心的温度会升高到一亿摄氏度以上。这样的高温给氦聚变提供了条件，氦开始聚变成碳。

氦在经过数百万的消耗之后，核心内大部分的氦聚变成碳，这时候核心的密度已经大到非常高得程度，已经达到每立方厘米十吨左右。

这种超高质量和密度的核心产生了极大的重力和温度，部分的碳也开始转变成其他元素。

此时的红巨星已经开始不稳定了，核心已经开始了极快速的自转来维持自身的重力压缩。红巨星仿佛是一颗超级大火球一样。

可以这么说，此时的红巨星核心已经变成了一颗白矮星了。

当这颗超级大火球在核心的重力下支撑到极限时，外层的物质就会被成为白矮星的核心抛离出去，形成了星云，这些物质成为了星际物质。

而残留下来的恒星内核就是白矮星。

白矮星上这么高的密度，是由什么物质组成的？

白矮星的超高密度是地球上任何物质都达不到的。

地球上密度最大的金属是锇，锇的密度是每立方厘米22.6克，而正常的一颗白矮星密度是每立方厘米100万克以上。

所以可以肯定的是白矮星上的物质组成方式跟地球上是不一样的。

大部分白矮星其实物质都是碳和氧构成的，但是这里的碳和氧都不是地球上的这种。

因为白矮星巨大的重力下，任何物体都会被压碎的连原子都无法存在。

我们知道，大部分物质由分子构成，金属是由原子排列组成的，而原子又是由电子和原子核组合而成。

如果把任何一种物质放在白矮星上，那么它瞬间就会被白矮星的巨大重力碾碎成原子，原子又会被碾碎，电子将脱离原本在一起的原子核，成为自由电子。

这种电子将会尽可能地占据原子核之间的空隙，从而使单位空间内包含的物质达到非常恐怖的程度。从而让白矮星的密度大大的提高了。

电子间互相的作用力叫做电子简并压力，这种力量就是抵抗白矮星的重力坍缩。因为白矮星已经不能像正常恒星通过核聚变产生的热能抵抗重力崩溃。

所以白矮星的物质就是碳、氧原子核和自由电子组成的。但是产生的威力确实如此的恐怖！

所以说一勺白矮星的质量跟普通航母的质量都有的一比！

人类发现的第一颗白矮星是在1783年1月31日由威廉·赫歇尔发现的。但是当时设备和理论不够，100多年后才能对白矮星开始做质量计算。

由于白矮星那超高的质量和密度，导致科学家们在计算得出这"荒诞"的数据时，都不相信。

那时候白矮星的质量计算需要通过如伴星的运行轨道做参考得出结果。

在1910年，当时对天狼星的白矮星伴星测试过，得出这颗白矮星的质量是0.94个太阳质量，密度相当的惊人，所以让当时的天文学家非常困惑和不解。

天文学家欧皮克在1916年年估算一些双星系统的白矮星密度时，他发现波江座40B的密度超过太阳25,000倍以上，他的反应就是"不可能"！

为研究恒星内部结构做出巨大贡献的英国天文学家亚瑟·斯坦利·爱丁顿在1927年回忆以前测得白矮星的密度后，和别人说："我遇到的材料是比你们曾经遇到过的任何材料密度都要高3,000倍以上，放在火柴盒中将的一小块这种材料，它的质量就会超过1吨。"但是那时候是在1914年，没人能相信这句话，所有人只会对爱丁顿说"闭嘴"。

亚瑟·斯坦利·爱丁顿

白矮星的结局又是什么样子的呢？

如果是单独的一颗白矮星，周围没有其他的恒星。

这颗白矮星会因为没有能量的来源，从刚形成时的超高温度逐渐释放它的热量，然后逐渐的降温冷却。也就是说白矮星的颜色从刚开始的白色会随着时间流逝逐渐转变成红色，然后慢慢变黑，直到再也看不见，成为最终的黑矮星。

但是这个过程可能会持续数十亿年之久。

其实黑矮星目前还只是理论上估计存在的天体，因为一颗恒星从形成到演变为白矮星再到黑矮星的生命周期比现今宇宙的年龄还要长（宇宙年龄138.2亿年），所以现在的宇宙并没有任何黑矮星。

其实以目前人类的技术，就算侦测到了一颗和白矮星大小相仿的不发光星体，也很难判断出它到底是行星还是黑矮星。只有测这颗星球的重力才能得出结果，但是目前这种方法对质量较小的星球作用不大。

如果白矮星有一颗以上伴星的恒星，那么白矮星就会有另一种过程。

因为白矮星巨大的重力可以把伴星的外层物质剥离开，源源不断地拉到白矮星的表面。

这些物质主要以氢构成，这些氢就会被强大的重力转换成其他元素，造成白矮星上的热失控。

当达到一定程度时，白矮星就会释放出大量的能量，使得白矮星发生极端明亮的爆发，光度会爆发到太阳的10万倍左右，持续数天至几个月的时间。这就是新星爆发，这个是区别于超新星爆发。

因为新星爆发抛出的物质不多，所以白矮星的重量会不停的增加，可能伴随着数次新星爆发之后，如果如果白矮星的质量能在伴星全部被吸收完之前达到了1.44倍太阳质量（钱德拉塞卡极限），那么白矮星会坍缩成中子星，或者是爆炸成为la超新星。

当然最终还是逃不掉变成黑矮星的命运。

至于中子星，那是比白矮星更加恐怖的存在，这个就下次再讲吧。记得随时关注哦。