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恒星尸体中心充满“奶油液体”!科学家首次发现白矮星神秘现象!

 123xyz123 2019-11-01

恒星死亡后,到底会变成什么样,按照常理来说,它们会换成另一种形式存在,比如红巨星,白矮星。但是近日科学家首次观测到一些神秘的现象,他们发现恒星死亡后中心充满了“奶油般地液体”!这个发现立刻在科学界引起了巨大反响,众多天文学家已经沸腾了:这到底是什么?

科学家表示,这是人类首次观测到这种奇妙的景象,它可能会揭示某种未知的存在。这些古怪的恒星尸体有着奶油般的中心,充满了奇异的量子液体,实在太神奇了!

白矮星

我们知道,正常来说,白矮星是一些恒星死亡后留下的紧密压缩的发光气体球。太阳亦是如此,数十亿年后,当太阳处于死亡的最后挣扎,它的氦核会自行坍缩,收缩成一个紧密压缩的发光气体球,那就是白矮星。但是,尽管这些恒星尸体已经遍布在我们的银河系中,它们的内部仍然是一个物理学上的谜。

为了探寻可能存在的“谜”,最近,两位研究人员创造了一个复杂的模型来“观察”白矮星的内部。你猜怎么着?这些宇宙中的怪东西可能会让地球上的奶油相形见绌,因为它们的中心像奶油一样,充满了奇异的量子液体,看起来“好吃”极了。但是它们到底是什么呢?

科学家解释,像我们的太阳这样的恒星是通过核心深处的氢聚变成氦来获得能量的。这种能量的产生不可能永远持续下去,最终,可用的氢将会耗尽,聚变也就结束了。但在它们生命即将结束的时候,恒星可以通过燃烧氦来短暂地重新焕发出最后的光芒,留下一个由碳和氧组成的惰性死核。但是像我们的太阳这样的小恒星没有足够的引力将碳和氧融合成任何较重的元素,如镁或铁,所以它们就会死亡,把自己从里到外翻转出来,把它们的大气层释放成一个美丽的血色行星星云。

不过那颗由碳和氧组成的核心依然存在,恒星质量的很大一部分被锁在一个可能比地球还小的核心里。当天文学家第一次发现这些奇怪的白矮星时,他们认为它们是不可能存在的,因为计算出的密度已经达到了我们呼吸空气密度的十亿倍以上。一个密度如此之大的物体,怎么可能不被自己可怕的重量压垮呢?

但是,白矮星显然是存在的,20世纪早期的理论研究解开了白矮星如何可能存在的谜团。答案可以用量子力学来解答。在白矮星中,只有一定数量的电子可以被包裹在里面。由于这些自旋的电子相互排斥,它们一起产生了足够的压力使死去的恒星膨胀起来,甚至承受了几乎无法抗拒的引力,最终导致了这种现象。所以恒星尸体大都可以存活上万亿年。

恒星尸体核心

虽然这些早期的计算显示了白矮星是在我们宇宙中存在的原因,但天体物理学家知道,这些简单的计算并不能完全捕捉到这些奇异的核心所发生的一切。毕竟,这是一种物质的状态,地球上的实验室和实验是完全无法达到的,大自然的奥秘实在太深奥了!

几十年来,物理学家和天文学家都一直想了解到关于白矮星内部的秘密,近日来自俄罗斯的一对俄罗斯理论物理学家提出了一种新模式的白矮星核心。

科学家们在这个新模型中,模拟的白矮星核心只由一种沉重的带电核构成(事实上这不是完全准确,因为白矮星是由几个元素如碳和氧构成的混合物)。这个设定假设白矮星的温度足够高,内部有液体,这是一个合理的假设,因为当它们诞生的时候或者更确切地说,当它们在主恒星死亡后最终暴露出来的时候,它们的温度远远超过100万开尔文。

随即白矮星的最外层暴露在纯真空的寒冷环境中,导致氢沉降到表面,给它们一个轻而薄的大气膜。甚至在极端的时候,白矮星疯狂降温,最终形成一个巨大的水晶,但那需要足够长的时间,在大多数情况下,白矮星离充满“奶油般”的量子液体:碳和氧,所以在这项研究中使用的模型是相对准确的,它几乎描绘了白矮星的一生。

由于白矮星的内部代表了宇宙中最不寻常的环境之一,研究它们可以揭示极端条件下量子力学的一些深层特性。但是,既然科学家们永远不可能把附近的一颗白矮星拉进来进行活体解剖,我们怎么可能看到它的内部呢?

随后新模型的研究人员展示了白矮星发出的光产生不同的热量的过程。由于白矮星自身不产生热量,它们的高温是它们在恒星内部时所面临的极端引力压力的结果。但是一旦它们的主恒星爆炸,暴露在太空中,它们就会发出强烈的光,在大爆炸后的最初几千年里,它们的温度非常高,会发出x射线。但最终它们会冷却下来,非常缓慢地将热量以辐射的形式释放到太空中。如果我们观察白矮星的时间足够长,我们就可以看到它们在过去的几十年里逐渐冷却下来。它们冷却的速度取决于它们被困住的热量能多快地逃到它们的表面,所以这又取决于它们内部成分的性质。

这项新的研究表明,大多数白矮星的冷却速度应该比我们过去认为的要快,并且振动频率应该比旧模型认为的要少一些,比预期的要大一些。

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