白矮星会不断吸积，增加自身质量，为啥体积反而变小呢？( 二 ) 这是一个有趣的问题

文章图片
银河系有2000~4000亿颗恒星，按照这个规模，白矮星就有200~400亿颗。这个估计应该是基于宇宙年龄和恒星寿命得出的。
科学认为宇宙年龄约138亿岁，宇宙中像太阳质量8倍以下， 0.8倍以上恒星约占恒星总量的20%左右，太阳寿命约100亿岁，这样，和太阳质量差不多的恒星就都应该死过一回了，因此宇宙中白矮星占恒星总量的10%左右，应该是一个较为保守的估计。

文章图片
白矮星为什么会吸积呢？
在我们银河系乃至整个宇宙的恒星世界，像我们太阳这样的独生子的只是少数，多星系统约占整个恒星系统的60~70% ，在多星系统中，中小质量恒星占绝大多数。这种恒星结构给白矮星吸积创造了条件。

文章图片
决定恒星寿命的是恒星的质量，质量越大寿命就越短，质量越小寿命就越长，前面说的红矮星寿命超长就是这个道理。多星系统中每颗恒星质量是不可能完全一样的，寿命就有长有短，这样，先死去的恒星就会在系统中留下一颗白矮星。
天狼星双星系统就是一个例子，研究认为，现在的天狼星B ，前身就是一颗约太阳质量5倍的蓝矮星，因此先去世留下了一颗白矮星。

文章图片
白矮星是极端天体，引力极大。如天狼星B表面重力是太阳的64000多倍，是地球的180万倍，这样，白矮星将伴星的外围物质拉扯到自己身上就顺理成章了。天狼星A、B双星的平均距离只有20AU（天文单位， 1AU约1.5亿千米），还不到我们与天王星的距离，天狼星A飘散的物质就会被天狼星B吸取。
特别是等到天狼星A演化后期，会膨胀成为红巨星，半径增大了200~300倍，外围物质就更送入了天狼星B的狼口了。宇宙中这种现象很多，这就是白矮星吸积发生的主要原因。

文章图片
白矮星吸积后会发生什么呢？
前面已经说过，白矮星是有质量上限的，这个上限就是太阳质量的1.44倍。这个上限是印度裔美国科学家马尼扬·钱德拉塞卡发现的，由此他获得了1983年诺贝尔物理学奖，而他发现的这个上限就叫钱德拉塞卡极限。
因此，当一个白矮星不断的贪吃，将自己质量不断的加大时，就有可能超过钱德拉塞卡极限。到达这个极限，依靠电子简并压支撑的白矮星形态就再也撑不住了，就会进一步坍缩，成为一个更加致密的天体~中子星。

文章图片
在成为中子星之前，白矮星要打几个饱嗝，这个饱嗝就会惊天动地，就是超新星爆发。科学家们把这种类型的超新星叫做la型超新星， la型超新星有一个特点，就是都在1.44倍太阳质量的时候发生，因此爆炸的威力和光度是基本一致的，这就为科学家们测量宇宙天体距离提供了一个准星，天文学家们把它叫做标准烛光。

文章图片
超新星爆发的能量是巨大的，亮度很高。科学家们利用哈勃太空望远镜，发现最远的la型超新星距我们105亿光年，编号为SNUDS10Wil（上图）。
所有la超新星爆发能级和亮度都差不多，这样，科学家们就可以根据观测到的亮度得到星等，从而测算出它们与我们的距离。由此得到与它们同在一个星系或附近的恒星距离，再根据恒星距离和观测到的亮度光谱，得出恒星的质量和元素成分等一系列基本参数。这就是“标准烛光”的意义。
因此白矮星及其发生的la超新星爆发，对于人类了解和观测宇宙，有着十分重大的意义。

文章图片
现在归根结底说说，白矮星吸积增加质量，为啥体积不会增大反而缩小？
相信看了前面的一些解释，朋友们已经得出了这么一个结论：质量越大的恒星残骸，体积相对会更小，这是个基本规律。根本原因是因为质量越大引力压缩力就越大，物质被压缩得就越致密，物质密度增大了，体积相对质量不就变小了？
当然这种现象只是在极高密度的天体上发生，在我们日常生活中，任何物质增加，同样体积也会增加，这是由于引力作用很小的缘故。但到了致密天体，就不是我们所了解的日常物质了。