谢谢邀请。白矮星、中子星和黑洞,是恒星演化的三种最终形态。

恒星的演化过程

恒星的演化是研究恒星诞生、成长、成熟、衰老到死亡的过程。

可以简单归纳为,分子云,主序星(太阳,主序星中年期),红巨星,超巨星,末期有三种可能的冷态:白矮星,中子星,黑洞。

分子云

从分子云到主序星,再到红巨星

恒星诞生于分子云的气体和尘埃坍缩中。随后经过几百万年达到平衡状态,成为主序星。

恒星大部分生命期都在发生核聚变产生能量。恒星从核心开始由内向外一层层将氢聚变成氦,使恒星的大小逐渐增加,通过次巨星的阶段,直到达到红巨星、超巨星的状态。

白矮星

最终演化结果

美国天文学家钱德拉塞卡(S.Chandrasekhar,1910-1995)预言:恒星核心质量小于太阳1.44倍的恒星将会演化为白矮星。核心质量大于1.44倍太阳质量而小于3.2倍太阳质量,整体为太阳8至15倍质量将演化为中子星,核心超过3.2倍太阳质量,演化为黑洞。

超新星是在中子星或黑洞形成时爆炸形成的。超巨星则是由超出太阳质量5倍的恒星外壳膨胀形成。现在超新星爆发的机制仍不明晰,但是有两种可能的演化终点:中子星和黑洞。

高磁化旋转的中子星

因此,恒星演化成白矮星、中子星、黑洞之后,就结束了。

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白矮星,中子星和黑洞是恒星演化的最终阶段,但是,他们却不是永存下去的,也就是说他们最终的形态还是会变的,我们来逐一介绍一下。

首先声明一下,这里介绍的是独立的系统,不是双星或多星系统,否则的话还是会有变化的。

先说白矮星,当恒星进入白矮星阶段,其内部物质就不再继续演化了,而白矮星也可以细分为几种,这里就不多说了。白矮星会释放出光和热,但是内部的聚变反应却逐渐停止了。因此,白矮星的最终变化会渐渐的暗淡下去,热量逐渐散发到宇宙中,温度会越来越低。最终与宇宙空间温度接近,而白矮星也会变为黑矮星,不再发光,引力和大小没有变化。这个过程将非常漫长,可能要数千亿甚至数万亿年。

再说中子星,其演变与白矮星基本相同,都是有出无进,最终下场也是黑矮星,但这个比白矮星更可怕,因为其体积更小,引力更大,更加无法观测到。

最后的是黑洞,黑洞倒不会像前面两种那样,因为黑洞会蒸发,这个就是霍金辐射。只是黑洞的蒸发过程也是个异常漫长的过程,时间长短与黑洞的质量有关,质量越大时间越久。而当黑洞蒸发到一定质量后,由于引力减弱,无法维持黑洞状体,就会发生爆炸,最终消散在宇宙之中。当然关于黑洞的理论还很不完善,黑洞爆炸后是否会保留一定的物质目前还是未知。


白矮星是中低质量恒星演化的产物,在银河系中大部分恒星的质量都在这个范围内,也就是说,大部分恒星的结局是成为一个白矮星。白矮星的内部已经没有核聚变反应释放能量,因此它由极高密度物质的电子简并压支撑引力并达到平衡状态。电子简并压力能够支撑的最大质量是1.4倍太阳质量,即钱德拉塞卡极限。

但我们知道,星系中的大多数恒星并非是孤立的,一般都会与其它恒星组成双星或者多星系统,而系统中的成员大小不一,寿命不同,演化道路不同,如果它们之间距离很近,还会相互影响,所以,白矮星还会继续演化。

如果一个白矮星有一个距离很近的伴星,它可能会获得伴星的物质补充,质量进一步增大,突破钱德拉塞卡极限,此时电子简并压就可能支撑不住引力收缩,就会坍缩成密度更高的天体,成为一颗中子星甚至黑洞。根据白矮星具体的情况,比如元素成分、自旋速度等,也有可能在超新星爆发中将所有物质抛入太空,除了星云,不留下中心天体。

上图为天狼星及其白矮星伴星。

如果白矮星是一个单星,由于内部没有能量来源,它在发出残余的光热时,会逐渐冷却。千百亿年后,白矮星将渐渐停止辐射而成为一个黑矮星,它的物质会在冷却中结晶,如果它含有大量的碳元素,就会成为一个钻石星。因为现在的宇宙还太年轻,即使是最年老的白矮星依然有足以发光的残留温度,当前的宇宙中还没有黑矮星的存在。

与白矮星一样,中子星也是在演化后期的老年恒星中心形成的,只是形成中子星的恒星质量更大,过程是爆裂的。根据计算当老年恒星的质量大于太阳质量的约8倍时,核心就有可能成为一颗中子星。中子星也不是恒星的最终状态,它还会进一步演化。由于它温度很高,能量消耗也很快,它通过减慢自转消耗角动量维持光度,当它的角动量消耗完以后,中子星也会变成不发光的黑矮星,只是比白矮星演化的黑矮星体积更小、密度更高。

自从引力波天文台LIGO开始探测以来,已经发现了多次中子星合并产生的引力波事件,这类事件也可看做白矮星和中子星的继续演化过程。


你没有搜到,可是回答的人他们都能搜到,为了凑字数净说些有的没得。其实很简单,白矮星和中子星一样是在晚年恒星内部挤压形成的,区别就是中子星的密度更大,导致与白矮星的物理结构截然不同。在晚年恒星发生超新星爆炸的时候,也许就是他们的终点,但也有情况变化成夸克星,夸克星是理论上的产物,其实就是指中子星和黑洞之间的产物。如果形成的质量进一步加大约是恒星的3倍以上就会形成黑洞。也就是说白矮星和中子星他们的终点或许就是他们自身,或者夸克星,或者黑洞


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