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白色矮星は、太陽のような星が使い果たされた後の状態です。彼らの核燃料。核燃焼段階の終わり近くに、このタイプの星はその外側の物質のほとんどを追い出し、惑星状星雲を作ります。星の熱い芯だけが残っています。このコアは、温度が100,000ケルビンを超える非常に高温の白色矮星になります。近くの星からの付着物でない限り(CataclysmicVariablesを参照)、白色矮星は次の10億年ほどで冷えます。近くにある若い白い矮星の多くが、軟X線または低エネルギーX線の源として検出されています。最近、軟X線と極端な紫外線観測は、これらの星の薄い大気の組成と構造を研究する上で強力なツールになっています。

赤色巨星(中央)から白色矮星(右)への太陽(左)の進化に関するアーティストの概念。

典型的な白色矮星は太陽の半分の大きさですが、地球よりわずかに大きいだけです。地球サイズの白色矮星の密度は1x 109 kg / m3です。地球自体の密度は平均密度はわずか5.4x 103 kg / m3です。つまり、白色矮星は20万倍の密度です。これにより、白色矮星は、中性子星だけが凌駕する最も密度の高い物質の集まりの1つになります。

白色内部の内容矮星?

白色矮星は内圧を作り出すことができないため(たとえば、核融合が停止したため、核融合からのエネルギーの放出から)、白色矮星を構成する電子でさえ、重力によって物質が内側に圧縮されます。原子は一緒に粉砕されます。通常の状況では、同一の電子(同じ「スピン」)が同じエネルギー準位を占めることは許可されていません。電子がスピンできる方法は2つしかないため、1つのエネルギーレベルを占めることができるのは2つの電子だけです。これは物理学ではパウリの排他原理として知られています。通常のガスでは、浮遊する電子が十分でないため、これは問題ではありません。白色矮星では、密度がはるかに高く、すべての電子が非常に接近しています。これは「縮退」ガスと呼ばれ、その中のすべてのエネルギー準位を意味します。原子は電子で満たされています。重力が白色矮星をさらに圧縮するには、電子を移動できない場所に強制する必要があります。星が縮退すると、量子力学によって利用可能なスペースがなくなるため、重力はそれ以上圧縮できなくなります。したがって、白色矮星は、内部融合ではなく、完全な崩壊を防ぐ量子力学的原理によって生き残ります。

縮退物質には、他の異常な特性があります。たとえば、白色矮星の質量が大きいほど、マラーです。これは、白色矮星の質量が大きいほど、その電子が余分な質量を支えるのに十分な外向きの圧力を維持するために一緒に絞らなければならないためですが、白色矮星が持つことができる質量の量には制限があります.SubrahmanyanChandrasekharはこの制限が1.4であることを発見しました太陽の質量の倍。これは「チャンドラセカール限界」として適切に知られています。

地球の10万倍の表面重力があるため、白色矮星の雰囲気は非常に奇妙です。その大気中のより重い原子は沈み、より軽い原子は表面に残ります。一部の白色矮星は、元素の中で最も軽い、ほぼ純粋な水素またはヘリウムの大気を持っています。また、重力は、非常に薄い層でその周囲の大気を引き寄せます。これが地球で起こった場合、大気の上部は高層ビルの上部より下になります。

科学者は、多くの白色矮星の大気の下に50kmの厚さの地殻があると仮定しています。この地殻の下部には炭素原子と酸素原子の結晶格子。ダイヤモンドは結晶化したばかりの炭素なので、クールカーボン/酸素白色矮星とダイヤモンドを比較するかもしれません。

最終更新日:2010年12月

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