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第七章白矮星
§7.1費(fèi)米子星的研究歷史§7.2白矮星物質(zhì)狀態(tài)方程§7.3費(fèi)米子星的極限質(zhì)量§7.4白矮星的結(jié)構(gòu)和冷卻§7.5行星狀星云與白矮星的形成結(jié)構(gòu)：質(zhì)量M~0.2-1.1M⊙（平均~0.6M⊙）半徑R~5×108-109cm密度ρ~105-107gcm-3
致密星2.白矮星基本特征在H-R圖白矮星位于主序帶的左下方
球狀星團(tuán)M4中的白矮星形成光度與光譜： 絕對(duì)星等Mv
~8m-16m，有效溫度Teff
~5×103-4×104K.
光譜分類DC、DO、DB…DM.§7.1費(fèi)米子星的研究歷史
SiriusinopticalandX-ray1968年探測(cè)到船帆座超新星遺跡和蟹狀星云中的脈沖輻射。1971年Uhuru衛(wèi)星探測(cè)到第一顆X射線脈沖星CenX–3.§7.2白矮星物質(zhì)的狀態(tài)方程
考慮溫度的影響B(tài)PS狀態(tài)方程以上給出的理想電子氣方程應(yīng)用于實(shí)際白矮星物質(zhì)時(shí)，還需作兩點(diǎn)修正：離子和電子間的靜電作用原子核中質(zhì)子的中子化由此所得到的方程為BPS方程。(1)簡(jiǎn)并電子氣高溫→原子電離→自由電子高密→電子簡(jiǎn)并→簡(jiǎn)并電子壓力（Pauli不相容原理）Pe=nvp由測(cè)不準(zhǔn)原理，電子的動(dòng)量p~△p~h/△x~h/(V/N)1/3~(N/V)1/3
非相對(duì)論性情形：Pe~np2~(N/V)5/3~ρ5/3
相對(duì)論性情形：Pe~ncp~ρ4/3§7.3費(fèi)米子星的極限質(zhì)量
質(zhì)量越大，半徑越小!壓力dP/dR~P/R~ρ5/3/R~M5/3/R6引力g~ρM/R2~M2/R5(2)質(zhì)量-半徑關(guān)系Whystarswithmasses<~8M⊙formwhitedwarfs?dP/dR~P/R~ρ4/3/R~M4/3/R6g~ρM/R2~M2/R5(3)Chandrasekhar極限對(duì)高質(zhì)量白矮星，簡(jiǎn)并電子氣是相對(duì)論性的?！S著質(zhì)量增大，引力比壓力增大得更快→白矮星質(zhì)量上限（Chandrasekhar極限質(zhì)量）對(duì)He白矮星，Mch≈1.44M⊙對(duì)CO白矮星，Mch≈1.4M⊙§7.4白矮星的結(jié)構(gòu)和冷卻
由于白矮星內(nèi)部電子是強(qiáng)簡(jiǎn)并的，電子自由程長(zhǎng)，故熱傳導(dǎo)率高，所以白矮星內(nèi)部可以看作是溫度均勻的。這個(gè)幾乎等溫的內(nèi)部被一層非簡(jiǎn)并
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