恒星大都會成為這種星體,但至今沒發(fā)現(xiàn)一顆,只因宇宙年齡不夠長
根據(jù)宇宙大爆炸理論來看,宇宙誕生至今已經(jīng)有138億年的歷史,也已經(jīng)形成了多種多樣的天體,比如恒星、行星等,其中恒星因為質量的不同在其主序星階段結束之后,分別會形成黑矮星、白矮星、中子星、黑洞等。但是天文觀測,只發(fā)現(xiàn)了白矮星、中子星和黑洞,迄今為止還沒有發(fā)現(xiàn)黑矮星的存在。


黑矮星是一種內(nèi)部已經(jīng)不再核聚變,表層也不再發(fā)光發(fā)熱的的大質量天體。一般認為當紅矮星主序星階段結束之后,就會成為黑矮星,而橙矮星、黃矮星和藍矮星的主序星階段結束之后會成為白矮星,白矮星通常是上述星體演化到末期形成的紅巨星外圍的恒星風吹散之后留下的恒星殘骸,它形成初期仍然有著很高的熱能,巨大的引力還會讓部分氫元素回歸星體本身,從而在星體表面形成核聚變,所以白矮星仍然會發(fā)光發(fā)熱,但是當他的表面無法吸聚具較多的物質,熱量散失殆盡之后,它也會成為黑矮星。

還有理論認為中子星也會經(jīng)歷這樣的階段,最終也會成為黑矮星,所以宇宙中絕大多數(shù)的恒星到最后都會成為黑矮星,只有質量最大的少部分恒星會形成黑洞。

那么為什么迄今為止還沒有在宇宙中看到黑矮星呢?不只是因為這種星體不發(fā)光,不容易被看到。更主要的是因為理論上來看宇宙中形成黑矮星的時間要比如今宇宙的年齡還要長得多,就是說,如今宇宙的年齡還不到形成黑矮星的時間,所以還無法在宇宙中看到黑矮星。

為什么這么說呢?我們來看看上面所講的黑矮型形成的三種渠道所需要的時間就知道了,首先說能直接形成黑矮星的紅矮星,紅海星的質量只有太陽的8%~50%左右,雖然它的質量特別小,但它的壽命(主序星階段)非常長,可達太陽壽命的10~100倍,太陽的壽命被認為可達100~120億年,即便是太陽壽命的10倍,也可達1000億年,但是如今宇宙的壽命只有138億年,很顯然這種渠道還不足以讓紅矮星成為黑矮星。

再看白矮星,在橙矮星、黃矮星、藍矮星這幾種星體中,藍矮星的壽命最短,如今宇宙中存在的白矮星,也大都是這類星體形成的,但是理論上認為白矮星的自身熱量散失到和宇宙溫度差不多的狀態(tài)是需要歷時200億年左右,僅僅這個時間段就已經(jīng)超過了如今宇宙的年齡,所以即便是宇宙中最早形成的白矮星,也仍然沒有成為黑矮星。

更何況白矮星形成之后,它仍然會吸收周圍的氫氣等氣體,使得表面發(fā)生氫核聚變,有些白矮星甚至會發(fā)生氦閃激發(fā)la型超新星爆發(fā),在爆炸中煙消云散。因此白矮星就是想冷卻也并不是那么容易的事情,因為白矮星形成之后,通常其周圍的物質還是很豐富的,所以白矮星的冷卻時間通常都會超過200億年。而中子星由于質量更大,熱量更高,周圍的物質也更加富集,所以形成黑矮星的時間會更長。

由此來看,迄今為止宇宙中仍然沒有黑矮星形成,目前這種星體在宇宙中還是不存在的,更不能發(fā)現(xiàn)它了。
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