天文学
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最后更新:2025年9月9日

白矮星:生命尽头的恒星

白矮星
行星状星云NGC 2440包含已知最热的白矮星之一。图像中心附近的亮点即为该白矮星。图片来源:H. Bond(STScI)、R. Ciardullo(PSU)、WFPC2、HST、NASA

白矮星

白矮星是低质量到中等质量恒星(<8 M☉)在耗尽氢并经历巨星阶段后形成的致密残骸。它们不再通过核聚变产生能量,而是辐射其残余热量。这类恒星的质量通常集中在0.5至1.4 M☉之间,半径却与地球相当(约0.01 R☉),因此具有极高的密度。

内部结构

白矮星的内部结构与活跃恒星非常不同:

恒星演化

白矮星是由类似太阳的恒星演化而来的结果。

  1. 主序星:稳定的氢聚变
  2. 红巨星阶段:膨胀与氦聚变
  3. 外层物质流失:形成行星状星云
  4. 白矮星的形成:致密、炽热但无核聚变的恒星

研究过的白矮星示例

著名白矮星的特征
星星光谱类型质量(M☉)半径(R☉)温度(K)备注
天狼星BDA21.020.00825,000天狼星A的伴星
南河三BDQZ0.60.0127,740南河三A的伴星
范马南2DZ70.670.0126,220太阳附近孤立的白矮星
GD 165DA0.630.01112,000带有亚恒星伴星的白矮星
EG 21DB0.580.01214,500探测到脉动的氦型恒星
RE J0317-853DAH1.350.00750,000高磁化白矮星
波江座40 B星DA40.60.01216,500三合星系统波江座40的伴星

来源:NASA – 恒星数据,国际天文学联合会

白矮星的光谱符号

理解白矮星分类(DA、DB、DQ……)
符号元素示例含义物理细节
DADA2富氢大气光谱主要由氢巴尔末线主导
DBDB3富含氦气的大气层可见氦线,无氢线
DQDQ7碳的存在大气中的碳谱线或分子带
DZDZ7金属的存在大气中重元素的特征

来源:国际天文学联合会——白矮星分类

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