有奖问答：黑矮星、白矮星、红矮星、棕矮星的比较

黑矮星、白矮星、红矮星、棕矮星？

其实这个排序是G版的答案？

质量达到一定的程度，才能达到密度的最高点。

晚M型的棕矮星似乎密度最大吧，有的能有太阳的50倍左右的。

这个我是根据恒星的质量半径值画出的图，单位都是太阳的相应数值。
黄柱是半径，绿柱是质量，红线是密度，Y轴用对数表示，左边是半径质量，右边是密度。
可以很明显的发现在到了M型红矮星的时候恒星密度增加随恒星质量下降突然增高。
M9.5等的棕矮星（晚M型的一般认为是棕矮星）密度最高，但是密度上升趋缓，
我相信在更暗的T或Y型棕矮星中会有个拐点，使得密度随质量下降而下降

sonic5188 发表于 2013-1-14 10:14

                               
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这个我是根据恒星的质量半径值画出的图，单位都是太阳的相应数值。
黄柱是半径，绿柱是质量，红线是密度，Y ...

图是没错，但没注意我的题目到底是什么意思。基于修改的时间非常近，不作为改答案论。
那个问题明明是百度上问的，我不过转过来了，怎么变成我的答案了。

请各位再仔细看“相同体积”这句话。

要不晚上我给出两个图，大家再讨论？不过这两张图一贴，貌似就讨论结束了。

白矮星，是指一定质量的主序星无法继续热核反应后，经过超新星爆炸后，剩下的原恒星核部分，形成的。依靠电子简并力对抗自身万有引力，体积小，密度很大。由于其能量已枯竭，当其再也无法发出能量时，就变成黑矮星。现在一般认为不会有黑矮星。
红矮星，是指质量比较小的主序星，质量一般不会超过0.8倍太阳质量。比如所比邻星。
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。但是其仍有红外辐射，靠的很近的话，也会有热量。
所以密度从大到小是：白矮星（黑矮星），红矮星，棕矮星。

大家都没想过题目本身就是错的？

还是G版更专业啊！相同体积的天体，不可能同时是这几种物质态的。
除非是用“一个勺子”来舀出来测密度，再比大小。

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

gohomeman1 发表于 2013-1-14 19:00

                               
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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。。。。。。

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

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。

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。

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。

sonic5188 发表于 2013-1-15 18:01

                               
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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？！

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。

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，红矮星是质量更大的一方。

gohomeman1 发表于 2013-1-17 20:37

                               
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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。

sonic5188 发表于 2013-1-17 21:20

                               
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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。

强帖，认真学习！

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。

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。