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黑矮星

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黑矮星
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黑矮星是假想中的恒星残骸,是当一颗白矮星的温度低到不再能发出可以被侦测到的的状态。由于一颗白矮星要达到此种状态所需要的时间远高过当前已有137亿年的宇宙年龄,因此在现今的宇宙中尚不可能有黑矮星的存在,而温度最低的白矮星将会是宇宙年龄的一个观测极限。

白矮星是由主序带上中或低质量的恒星(质量上限在9或10倍太阳质量),在它拥有的温度能使用的元素都在融合中耗尽或驱散之后的残骸[1]。一个高密度的电子简并物质除了缓慢的热辐射之外,最终将成为一颗黑矮星[2][3]。如果真有黑矮星存在,它也很难被侦测到,因为依照定义,它们只有很少的辐射。一种理论认为可以利用重力的扰动来检出[4]

由于白矮星未来的演化还有物理学上的问题,像是暗物质的性质和质子衰变等的可能性和速率等,我们的理解依然很贫乏;也不知道需要多久的时间白矮星才会冷却成黑暗无光的状态[5], § IIIE, IVA.巴罗迪普勒估计需要1015(1000)年白矮星才能冷却到5K[6];然而,如果大质量弱相互作用粒子存在,可能会因为粒子的这种作用,使白矮星变得更温暖,而需要大约1025(10)年[5], § IIIE.。如果质子不稳定,白矮星会因为质子衰变而维持住温度。理论上质子的生命期长达1037(10)年,Adams英语Gregory P. LaughlinLaughlin英语Gregory P. Laughlin计算质子衰变会使一颗年老的、质量为太阳质的恒星的表面有效温度升高大约0.06K。虽然很冷,但仍比未来1037(10涧)年后的宇宙背景辐射要高[5], §IVB.

黑矮星这个名称也曾被用在亚恒星天体,是指那些没有足够的质量维持燃烧的核聚变的天体(大约0.08太阳质量以下)[7]。这种天体目前通称为棕矮星,这是在1970年代提出的名词[8]。同样的,黑矮星也不能与黑洞中子星混为一谈。

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