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有奖问答:黑矮星、白矮星、红矮星、棕矮星的比较

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gohomeman1 发表于 2013-1-13 16:30 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国–浙江–宁波 电信

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原题在百度知道上,是:
黑矮星,白矮星,红矮星,棕矮星 相同体积时,哪个质量最大,依次排名是什么?


好了,各位开始回答吧,正确的回答奖20分。不要求全部说对,能说出一部分也行。注意看清题目哦。
说错的不扣分,但捣蛋的例外。
msloo 发表于 2013-2-16 13:47 | 显示全部楼层 来自: 中国–浙江–杭州 电信/数据中心
黑白棕红
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starlism 发表于 2013-2-16 13:36 | 显示全部楼层 来自: 中国–北京–北京 高能物理所
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国民革命军 发表于 2013-2-15 15:50 | 显示全部楼层 来自: 中国–北京–北京 联通
不知道黑矮星是啥,质量上应该是白矮星》红矮星》褐矮星,褐矮星是失败的恒星(比如说木星如果被点燃……),曾经看过科普文章里印象比较深刻的是褐矮星大气层里还可能有云彩(当然肯定不是蒸气形成的了)
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三叶观天 发表于 2013-2-15 15:21 | 显示全部楼层 来自: 中国–广东–深圳 电信
黑矮星是鉴于白矮星和中子星之间吧。
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 楼主| gohomeman1 发表于 2013-2-15 14:19 | 显示全部楼层 来自: 中国–浙江–宁波 电信
三叶观天 发表于 2013-2-15 13:14
怎么没有中子星?应该是密度仅次于黑洞的天体了,除非发现夸克星。

原题就是这样的,中子星不需要问,因为不会存在这种疑惑的。
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三叶观天 发表于 2013-2-15 13:14 | 显示全部楼层 来自: 中国–广东–深圳 电信
怎么没有中子星?应该是密度仅次于黑洞的天体了,除非发现夸克星。

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原题就是这样的,中子星不需要问,因为不会存在这种疑惑的。  详情 回复 发表于 2013-2-15 14:19
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索理客 发表于 2013-2-15 10:53 | 显示全部楼层 来自: 中国–江苏–南京 移动
本帖最后由 sonic5188 于 2013-2-15 10:54 编辑

不会有红矮星和黑矮星-白矮星的体积相同的情况出现,但是棕矮星是有可能的。
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三叶虫 发表于 2013-1-20 08:02 | 显示全部楼层 来自: 中国–重庆–重庆 联通
强帖,认真学习!
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 楼主| gohomeman1 发表于 2013-1-18 08:15 | 显示全部楼层 来自: 中国–浙江–宁波 电信
sonic5188 发表于 2013-1-17 21:20
我说的吧,T型棕矮星是密度最大的正常天体。

棕矮星的内核已经简并态了,要算正常,已经不正常了吧。

白矮星是除了最外层的壳,全部都是简并态;棕矮星是除了最内部的核,都不是简并态。

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索理客 发表于 2013-1-17 21:20 | 显示全部楼层 来自: 中国–江苏–南京 电信
gohomeman1 发表于 2013-1-17 20:37
给出2个图,作为本题的答案吧。

第一个图是关于天体质量、半径的,单位都是太阳的质量和半径。蓝色的那些 ...

我说的吧,T型棕矮星是密度最大的正常天体。

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棕矮星的内核已经简并态了,要算正常,已经不正常了吧。 白矮星是除了最外层的壳,全部都是简并态;棕矮星是除了最内部的核,都不是简并态。  详情 回复 发表于 2013-1-18 08:15
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 楼主| gohomeman1 发表于 2013-1-17 20:51 | 显示全部楼层 来自: 中国–浙江–宁波 电信
奇怪的很,论坛什么时候贴图又有logo了?老是改来改去的,真讨厌。

这是第二个图,第一个图中的那些虚线部分,表示的就是棕矮星类。没错,这些比木星质量大很多的天体,半径比木星更小,但小得有限,至少有土星这么大的。
而这是白矮星的质量——半径对比图,很显然,白矮星的半径上限就是2.5万km左右,离土星半径还差很远(绿色那条是真实曲线,我们必须考虑相对论性效应)。

更低质量的天体当然有,但它已经不是白矮星了。由此我们可以知道,题目中的四类天体,并不存在体积相同的情况。题目本身就是错误的。
棕矮星的核心确实已经是简并态了,但这离整个天体成为简并态还差得很远。随着天体的质量增大,核心变得越来越热,最后在核心引发了热核聚变,整个核心都解除了简并态——这就是红矮星

由于棕矮星本身的质量跨度也比较大,而随着质量增加,体积变小得很有限。当成为红矮星后,体积则是迅速变大。当两者体积相同时,从第一张图可以知道,矮星是质量更大的一方



WhiteDwarf_mass-radius.jpg

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G版V5!  详情 回复 发表于 2013-2-16 13:36
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 楼主| gohomeman1 发表于 2013-1-17 20:37 | 显示全部楼层 来自: 中国–浙江–宁波 电信
给出2个图,作为本题的答案吧。

第一个图是关于天体质量、半径的,单位都是太阳的质量和半径。蓝色的那些是红矮星的观测资料;黑色的是系外行星(主要是热木星)的资料。注意,横坐标是对数的,而纵坐标是普通的,就是说,纵坐标的起始点并不是0,而是0.05。图中红色的那个,是PDF中的研究对象,因为它恰好位于棕矮星和红矮星的边界。


半径—质量图2.jpg
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 楼主| gohomeman1 发表于 2013-1-15 22:26 | 显示全部楼层 来自: 中国–浙江–宁波 电信
sonic5188 发表于 2013-1-15 18:01
晕,玩文字有戏啊...要是比核反应区的密度,除了白矮星和黑矮星,那肯定是蓝超巨星最高,和质量成正相关。 ...

哪里是比核反应区的密度了,我的本意是:

题目本身成立吗?或者说,这些天体是否存在体积相同的那个区域呢?!


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索理客 发表于 2013-1-15 18:01 | 显示全部楼层 来自: 中国–江苏–南京 电信
晕,玩文字有戏啊...要是比核反应区的密度,除了白矮星和黑矮星,那肯定是蓝超巨星最高,和质量成正相关。

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哪里是比核反应区的密度了,我的本意是: 题目本身成立吗?或者说,这些天体是否存在体积相同的那个区域呢?!  详情 回复 发表于 2013-1-15 22:26
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leo1501 发表于 2013-1-15 16:32 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国–上海–上海–长宁区 电信
最大的应该是黑矮星,依次排名:黑矮星,白矮星,褐矮星,红矮星。



理由:我百度了一下,黑矮星是白矮星进一步的东西,白矮星会膨胀,所以没黑矮星稳定。所以最大的是黑矮星。



红矮星是质量比较小的主序星,如比邻星。

棕矮星,也称褐矮星,或称“失败的恒星”,由于其质量小,无法点燃热核反应。

所以依次排名:黑矮星,白矮星,褐矮星,红矮星。
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学同 发表于 2013-1-15 16:30 | 显示全部楼层 来自: 中国–河北–廊坊 电信
本帖最后由 学同 于 2013-1-16 18:09 编辑

本题,质量是否正比于亮度。来学习。       天文书刊上有: 黑矮星是由白矮星冷却以后形成的~,在此过程中白矮星的大小不发生变化。


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lrlovezh 发表于 2013-1-15 16:04 | 显示全部楼层 来自: 中国–四川–成都 电信
黑矮星是冷却下来的白矮星(理论上不存在)
白矮星是大质量恒星终结的一种形式,没有超过钱德拉卡塞极限
棕矮星应该算是失败的恒星,体积不够大不足以引发核聚变,不能进入燃烧的主序星阶段
红矮星是低质量的恒星,温度很低,能够长时间停留在主序星阶段

综上所述在同样体积情况下,棕矮星<红矮星<黑矮星<=白矮星,因为不清楚白矮星在形成在后温度降低的过程中是否会损失质量
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justlikeyou 发表于 2013-1-14 20:53 | 显示全部楼层 来自: 中国–吉林–长春 联通
gohomeman1 发表于 2013-1-14 19:00
大家都没想过题目本身就是错的?

想过,只是以为楼主故意看看大家是不是看清题了——就是“相同体积”这个。。。。。。
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清风明月@ 发表于 2013-1-14 20:37 | 显示全部楼层 来自: 中国–黑龙江–绥化–肇东市 联通
本帖最后由 清风明月@ 于 2013-1-14 20:39 编辑

白矮星的质量峰值在0.6倍太阳质量附近,像是天狼星B这样1倍太阳质量的白矮星算是大质量的了,直径也不过12000km,大小和地球相仿。白矮星质量越大,收缩得越厉害,最低质量的白矮星(大约0.17太阳质量)可能达到木星大小吗?我个人表示怀疑,海王星大小倒是有可能
褐矮星不管质量大小,直径都差不多,与木星直径相仿,这相当于把数十倍木星质量的物质封装在只有木星大小的天体内
褐矮星的氘储量有限,可能1000万年内就可耗尽所有的氘,此后只能冷却收缩下去,直径越来越小,依靠内部的简并压力与自身的引力相抗衡
红矮星密度也很惊人,比如比邻星(129倍木星质量)的密度达到地球平均密度的10倍,但他的直径也只比木星大50%,更高质量的红矮星应该直径有所扩大,总之红矮星的直径绝不会比木星小
白矮星、褐矮星、红矮星不太可能同时达到同一尺寸(以木星直径=14万km为例)
白矮星中质量最低的直径最大,但也不过数万km,而红矮星不会比木星小,褐矮星就算收缩得再厉害也不太可能比木星小多少

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