吃得越多,个头越小!3000多颗白矮星依然逃不出爱因斯坦魔掌

编者按:白矮星是国际中十分常见的一种天体,但它又有着十分稀有的行为,矮星质量增加的一同,体积却是缩小的,引力的红移效应则出现增强。约翰-霍普金斯大学的科学家筛查了3000多颗白矮星,发现该现象是真实存在的,且契合爱因斯坦的广义相对论。


国际形象|头条独家 深度科普栏目第1513期

国际万物中吃得越多,质量显然会增加,体积也应该会增大,但是有一种天体破例,这便是白矮星。白矮星质量增加的一同,体积是缩小的,声称吃得越多,个头越小!白矮星的构成并非未解之谜,相反,白矮星在国际中是适当遍及的,银河系内97%的恒星未来会成为白矮星,其间一些已经是白矮星了。

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图片解读:白矮星的块头其实不大,与地球差不多

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图片解读:银河系内97%的恒星未来会成为白矮星,其间一些已经是白矮星了

以咱们的太阳为例,由于质量还达不到超新星的最低值,在内核的氢物质悉数焚烧之后,外层物质掉落,剩余质量发生坍缩,构成高细密的核,这便是白矮星。坍缩会加快白矮星表面温度的提高,换句话说,白矮星也并非去世的恒星,而是恒星进入到下一个生命周期中。距离地球18光年外就有一颗白矮星,被命名为Stein 2051 B,前身恒星质量为太阳的2.3倍,构成白矮星后,质量为太阳的0.68倍,但是引力却是地球的35万倍。当光从白矮星上宣告时,其实存在延迟的特征。

科学家查询了3000多颗白矮星,发现它们的质量和半径之间存在反相关关系。当白矮星的质量增加的时候,它们的半径会缩小,变得愈加细密。

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图片解读:白矮星周围也有或许存在行星

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图片解读:白矮星的内部结构

白矮星上的物质现在依然是个谜,健壮的引力紧缩了自身的质量,将靠近太阳的质量紧缩到地球大小的体积内。以至于白矮星有或许持续紧缩,构成中子星,将电子都紧缩到原子核内。换个视点看,中子星其实是个巨大的原子核,由很多的中子构成,其直径只需20至30公里。

从1930年代以来,科学家就一直在探索用爱因斯坦的广义相对论解说白矮星的质量与半径反相关问题。最新的结论以为,白矮星在吸积物质后,质量增加,电子情况也发生了改动,电子数量初步增加,而且构成称之为简并电子气的独特物质。使得白矮星上的电子愈加严密揉捏在一同,这样才能构成满足健壮的向外压力,对立由质量增加导致的引力增加。对外压力的增加可防止白矮星在自身引力的效果下发生坍缩,这是白矮星维持自身安全的一种机制。

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图片解读:白矮星在吸积物质后,质量增加,电子情况也发生了改动,电子数量初步增加,而且构成称之为简并电子气的独特物质

从表象上看,白矮星的质量增加,体积不断缩小,契合量子力学关于亚原子粒子的运动和相互效果的解说,这也是爱因斯坦的广义相对论与量子理论结合的最佳事例。为了验证这个说法,约翰-霍普金斯大学的科学家在斯隆数字巡天、盖亚探测器巡天数据中筛查了3000多颗白矮星,相同得出了这个结论。这说明爱因斯坦的广义相对论是正确的,这3000多颗白矮星依然逃不出爱因斯坦魔掌,看来广义相对论具有极强的普适性。

当白矮星的质量增加,体积变小时,引力的红移效应也增加了,这也使得咱们只需通过观测引力红移就能验证这个理论。接下来,科学家将通过该办法持续对白矮星进行观测,进一步分析出白矮星上的成分。国际形象为今日头条独家,其他均为冒充,转载均为非法。

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