黑矮星，白矮星，紅矮星，棕矮星有什么區(qū)別？

【專家解說】：黑矮星是恒星末期新星爆發(fā)以后,達(dá)不到形成黑洞的質(zhì)量留下的冷核。 假如現(xiàn)時(shí)的宇宙有黑矮星存在的話，偵測(cè)它們的難度也極高。因?yàn)樗鼈円淹Ｖ狗懦鲚椛洌v使有也是極微量，且多被宇宙微波背景輻射所遮蓋，因此偵測(cè)的方法只有使用重力偵測(cè)，但此方法對(duì)于質(zhì)量較少的星效用不大。 矮星(White Dwarf)是一種低光度、高密度、高溫度的恒星。因?yàn)樗念伾拾咨Ⅲw積比較矮小，因此被命名為白矮星。 白矮星屬于演化到晚年期的恒星。恒星在演化后期，拋射出大量的物質(zhì)，經(jīng)過大量的質(zhì)量損失后，如果剩下的核的質(zhì)量小于1．44個(gè)太陽質(zhì)量，這顆恒星便可能演化成為白矮星。對(duì)白矮星的形成也有人認(rèn)為，白矮星的前身可能是行星狀星云（是宇宙中由高溫氣體、少量塵埃等組成的環(huán)狀或圓盤狀的物質(zhì)，它的中心通常都有一個(gè)溫度很高的恒星——中心星）的中心星，它的核能源已經(jīng)基本耗盡，整個(gè)星體開始慢慢冷卻、晶化，直至最后“死亡”。 白矮星具有這樣一些特征： （1）體積小，它的半徑接近于行星半徑，平均小于103千米。 （2）光度（恒星每秒鐘內(nèi)輻射的總能量，即恒星發(fā)光本領(lǐng)的大?。┓浅Ｐ。日：阈瞧骄?03倍。 （3）質(zhì)量小于1．44個(gè)太陽質(zhì)量。 （4）密度高達(dá)106～107克／厘米3，其表面的重力加速度大約等于地球表面重力加速度的10倍到104倍。假如人能到達(dá)白矮星表面，那么他休想站起來，因?yàn)樵谒厦娴囊μ貏e大，以致人的骨骼早已被自己的體重壓碎了。 （5）白矮星的表面溫度很高，平均為103℃。 （6）白矮星的磁場(chǎng)高達(dá)105～107高低 目前人們已經(jīng)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)的白矮星有1000多顆。天狼星(Sirius)的伴星是第一顆被人們發(fā)現(xiàn)的白矮星，也是所觀測(cè)到的最亮的白矮星（8等星）。1982年出版的白矮星星表表明，銀河系中有488顆白矮星，它們都是離太陽不遠(yuǎn)的近距天體。根據(jù)觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，大約有3％的恒星是白矮星，但理論分析與推算認(rèn)為，白矮星應(yīng)占全部恒星的10％左右。 白矮星是一種很特殊的天體，它的體積小、亮度低，但質(zhì)量大、密度極高。比如天狼星伴星（它是最早被發(fā)現(xiàn)的白矮星），體積比地球大不了多少，但質(zhì)量卻和太陽差不多！也就是說，它的密度在1000萬噸/立方米左右。 根據(jù)白矮星的半徑和質(zhì)量，可以算出它的表面重力等于地球表面的1000萬－10億倍。在這樣高的壓力下，任何物體都已不復(fù)存在，連原子都被壓碎了：電子脫離了原子軌道變?yōu)樽杂呻娮印? 白矮星是一種晚期的恒星。根據(jù)現(xiàn)代恒星演化理論，白矮星是在紅巨星的中心形成的。 當(dāng)紅巨星的外部區(qū)域迅速膨脹時(shí)，氦核受反作用力卻強(qiáng)烈向內(nèi)收縮，被壓縮的物質(zhì)不斷變熱，最終內(nèi)核溫度將超過一億度，于是氦開始聚變成碳。 經(jīng)過幾百萬年，氦核燃燒殆盡，現(xiàn)在恒星的結(jié)構(gòu)組成已經(jīng)不那么簡(jiǎn)單了：外殼仍然是以氫為主的混和物；而在它下面有一個(gè)氦層，氦層內(nèi)部還埋有一個(gè)碳球。核反應(yīng)過程變得更加復(fù)雜，中心附近的溫度繼續(xù)上升，最終使碳轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌亍? 與此同時(shí)，紅巨星外部開始發(fā)生不穩(wěn)定的脈動(dòng)振蕩：恒星半徑時(shí)而變大，時(shí)而又縮小，穩(wěn)定的主星序恒星變?yōu)闃O不穩(wěn)定的巨大火球，火球內(nèi)部的核反應(yīng)也越來越趨于不穩(wěn)定，忽而強(qiáng)烈，忽而微弱。此時(shí)的恒星內(nèi)部核心實(shí)際上密度已經(jīng)增大到每立方厘米十噸左右，我們可以說，此時(shí)，在紅巨星內(nèi)部，已經(jīng)誕生了一顆白矮星。 我們知道，原子是由原子核和電子組成的，原子的質(zhì)量絕大部分集中在原子核上，而原子核的體積很小。比如氫原子的半徑為一億分之一厘米，而氫原子核的半徑只有十萬億分之一厘米。假如核的大小象一顆玻璃球，則電子軌道將在兩公里以外。 而在巨大的壓力之下，電子將脫離原子核，成自由電子。這種自由電子氣體將盡可能地占據(jù)原子核之間的空隙，從而使單位空間內(nèi)包含的物質(zhì)也將大大增多，密度大大提高了。形象地說，這時(shí)原子核是“沉浸于”電子中。 一般把物質(zhì)的這種狀態(tài)叫做“簡(jiǎn)并態(tài)”。簡(jiǎn)并電子氣體壓力與白矮星強(qiáng)大的重力平衡，維持著白矮星的穩(wěn)定。順便提一下，當(dāng)白矮星質(zhì)量進(jìn)一步增大，簡(jiǎn)并電子氣體壓力就有可能抵抗不住自身的引力收縮，白矮星還會(huì)坍縮成密度更高的天體：中子星或黑洞。 紅矮星 ★基本數(shù)據(jù) 紅矮星(red dwarf)是指表面溫度低、顏色偏紅的矮星，尤指主序星中比較「 冷 」的M型及K型恒星，這些恒星質(zhì)量在0.8 個(gè)太陽質(zhì)量以下，表面溫度為2,500至5,000 絕對(duì)溫度。除太陽外最接近地球的恒星 — 比鄰星（Proxima Centauri) — 便是一顆紅矮星。 ★觀測(cè) 當(dāng)我們抬起雙眼，仰望夜空的時(shí)候，我們其實(shí)遺憾地錯(cuò)過了銀河系中數(shù)量最多的一類恒星，即紅矮星。我們的銀河系（也許所有星系都是如此）中70% 的恒星都是紅矮星，或者叫做M 型矮星，它們比我們旁邊的這顆光芒四射的太陽的體積小，溫度低，也更加暗淡。它們的光芒實(shí)在是太微弱了，如果不借助天文望遠(yuǎn)鏡，我們不可能看到任何一顆紅矮星。 ★存在生命的可能性 由于體積和亮度的原因，長(zhǎng)期以來，很少有天文學(xué)家投身到紅矮星的科學(xué)研究中。幾十年來，科學(xué)家認(rèn)為紅矮星附近根本不可能有智慧生命。假如紅矮星周圍有行星圍繞，也會(huì)由于它們之間相距過近，行星完全被紅矮星“ 鎖定”，就如同月球被地球鎖定一樣。行星將只有一面向著它的“ 太陽”，也就是紅矮星；而另一面永遠(yuǎn)處于黑暗之中。因此，這個(gè)行星上將出現(xiàn)極端惡劣的環(huán)境，在黑夜的一面任何大氣氣體都將被凍住，白晝的一面卻完全暴露在恒星射線的照射之下。難以想像，這樣的行星環(huán)境會(huì)有生命存活，于是，紅矮星幾乎毫無爭(zhēng)議地被排除在地外生命探索目標(biāo)的名單外。 棕矮星 棕矮星 維基百科，自由的百科全書 (重定向自褐矮星) 棕矮星（Brown dwarf）是類恒星天體的一種，質(zhì)量約為5至90個(gè)木星之間。與一般恒星不同，棕矮星由質(zhì)量不足，其核心并不會(huì)融合氫原子來發(fā)光發(fā)熱，無法成為主序星。但它們的內(nèi)部及表面均呈對(duì)流狀態(tài)，不同的化學(xué)物質(zhì)并不會(huì)在內(nèi)部分層存在。現(xiàn)時(shí)人們?nèi)栽谘芯孔匕窃谶^往是否曾經(jīng)在某位置發(fā)生過核聚變，已知的是，質(zhì)量大于13個(gè)木星的棕矮星可融合氘。 [編輯] 歷史 棕矮星原先被稱為“黑矮星”，代表在字宙間漂浮的類恒星天體或質(zhì)量不足以發(fā)生核反應(yīng)的天體。但“黑矮星”一詞現(xiàn)時(shí)是指一些停止發(fā)光，并已死亡的白矮星。 早期的恒星模型指出，一個(gè)天體欲成為真恒星，必須擁有80個(gè)以上的木星質(zhì)量，以產(chǎn)生核反應(yīng)。“棕矮星”的理論最初于1960年代早期提出，指其數(shù)量可能比真恒星多，由于未能發(fā)光，要尋找也頗為困難。它們會(huì)釋出紅外線，可憑地面的紅外線偵測(cè)器來偵測(cè)，但由提出至證實(shí)發(fā)現(xiàn)足足用了數(shù)十年。 近期的研究則指出，恒星能發(fā)光發(fā)熱除取決于質(zhì)量外，也包括其內(nèi)含的化合物。一些棕矮星的質(zhì)量達(dá)到90個(gè)木星仍不能點(diǎn)燃內(nèi)部的氫。還有當(dāng)一團(tuán)星云塌縮時(shí)，除產(chǎn)生恒星外，也會(huì)產(chǎn)生不發(fā)光的棕矮星，其質(zhì)量少于13個(gè)木星。 首個(gè)棕矮星于1995年得到證實(shí)，至今已有百多個(gè)?，F(xiàn)時(shí)普遍認(rèn)為棕矮星是銀河系中數(shù)目最多的天體之一，較接近地球的棕矮星位于印第安座的epsilon星，該恒星擁有兩顆棕矮星，距離太陽12光年。