白矮星的冷却速度有多快：最初15亿年表面温度降至7140K

作者：地理人来源：未知时间：2023-05-06 阅读：次字体：大中小在线投稿

白矮星是宇宙中仅次于黑洞和中子星的致密天体，当它由红巨星形成的时候，其表面温度可以高达15万K，但是随着时间的流逝，白矮星的表面温度也会逐步减低中，那么白矮星表面温度的降低速度大概有多快呢？

当白矮星刚形成的时候，因为其构成物质主要是简并物质，这种物质具有非常低的透明度，所以白矮星内部的辐射热传递速度很慢，但是它却具有比较高的热传导性，这使得刚形成的白矮星内部几乎保持了一个均匀的温度，高达上亿K。

这个时候白矮星可能是呈现蓝白色，亮度超过太阳亮度的100倍，通常将表面温度超过30000K的白矮星称为热白矮星。

过高的表面温度和亮度也表示白矮星早期巨大的能量损失。随着能量的进一步流失，白矮星的表面温度也会不断降低，它的光谱逐渐变红，光度也逐渐降低。

如果在白矮星冷却的过程中没有从伴星或其他地方吸积物质的话，它的这种能量辐射就主要来源于其储备的热能，也就是说这种热能是一次性的，无法得到补充。

前期白矮星的冷却速度会比较快，只需要15亿年的时间，白矮星的表面温度就能够从15万K降低到7140K，这个温度比太阳表面温度要高一些。

在接下来的3亿年里，白矮星的表面温度还能够降低500K，但是接下来的白矮星下降500K的只需要4000万年和11亿年。可见白矮星的冷却并非是匀速的。

目前科学家发现的白矮星的表面温度大多介于8000K到40000K之间，表面温度低于4000K的白矮星算是非常冷的白矮星了，目前只发现了几颗，其中WD 0346+246是目前发现的最冷的白矮星，其表面温度只有3800K，这么低的温度也预示着它是最古老的白矮星之一。

但是更低温度的白矮星暂时还没有发现，这自然是因为宇宙年龄有限，还没有哪一颗白矮星冷却到表面温度足够低。

随着白矮星的持续冷却，它最终会形成所谓的黑矮星，届时白矮星的温度将会无限趋近于宇宙背景温度。

标签：白矮星