死去的恒星还能发光发热？白矮星表面温度有多高，亮度从何而来？

提到宇宙中能够发光发热的天体，我们很自然就会想到恒星，恒星依靠自身的聚变反应释放出巨大的能量，为周围的星体带来光和热。

遗憾的是，恒星的聚变反应并不是无休无止的，当恒星上的氢元素耗尽之后，氢核聚变便会转变为氦核聚变，紧接着聚变过程会逐渐向更重的元素推进，大质量的恒星通常能够将聚变过程推进到铁元素，由于铁元素的聚变会由释放能量转为吸收能量，于是辐射扩张压消失，整个恒星便会急剧坍缩，在经历超新星爆发之后，形成一颗中子星或者黑洞。

不过像太阳这样的黄矮星，由于自身质量有限，聚变的过程是不可能进行到铁元素的，一般认为太阳在燃料耗尽之后，聚变只能够进行到碳或氧元素，之后便会坍缩，而最终成为一颗白矮星。

白矮星也好，中子星也罢，它们本质上都是恒星燃料耗尽后的残骸，所以在想象中，它们应该代表着黑暗与寒冷，可事实上并非如此，它们依然有着光和热，而且比原本的恒星还要热。

太阳是我们最为熟悉的恒星，也是距离我们最近的恒星，地球上所有的光和热都来自于太阳，地球上一切生命所需的能量也都来自于太阳，而太阳作为一颗恒星，其表面温度大约在6000摄氏度左右。而目前在宇宙中，通过观测已知的白矮星，表面温度全部超过了10万摄氏度，而中子星的温度就更高了，根据现有的数据限制，目前已知的所有中子星表面的温度都可以达到数十万摄氏度，更有甚者，有些中子星表面的温度竟然可以达到数十亿摄氏度，这远远超过了恒星的表面温度。

中子星和白矮星都是恒星的残骸，可为什么二者表面的温度却比恒星高了这么多呢？原因有两个方面，其一就是反应过程中留下的余温。

以中子星为例，中子星是由恒星通过超新星爆发坍缩而来的，而超新星爆发是一种极为强烈的天体活动，在超新星爆发的过程中，温度可以达到上千亿摄氏度，而在超新星爆发之后，星体急剧坍缩，但温度却留了下来，当然，在以后的漫长岁月中，温度会逐步降低，但这是一个极为缓慢的过程。

中子星如此，白矮星也是如此，天文学上将彻底冷却的白矮星称之为黑矮星，而一颗白矮星冷却成为黑矮星所需要的时间甚至超过了宇宙的年龄，这就是为什么至今宇宙中也没有黑矮星存在的原因。白矮星初始温度太高，而冷却的时间太长。

中子星和白矮星仍然保有热度和亮度的第二个原因就是二者表面的核聚变反应了。

等等，中子星和白矮星都是恒星坍缩后的残骸，怎么还会存在核聚变反应呢？中子星和白矮星都是极为致密的天体，具有极强的引力，一般来讲，恒星在死亡坍缩的过程中会在宇宙空间中留下一些氢离子云，而这些氢离子云以及其它的宇宙物质会在白矮星或中子星引力的作用下被吸引，当这些宇宙物质被吸附到星体表面的时候，在高温高压的作用下，核聚变反应再一次被点燃了，而这些核聚变反应也就成为了白矮星或中子星能够发光发热的原因之一了。

不过这些聚变反应只是存在于星体的表面，并不意味着这些恒星的残骸会重新死而复生。不过，如果有大量的宇宙物质被它们所吸引，那就会出现另外一种情况。

根据美籍印度裔天文物理学家钱德拉·塞卡的计算，当一颗白矮星通过吸引宇宙物质使自身的质量达到1.44倍太阳质量的时候，白矮星表面便会再次发生氦闪，同时从点燃氦核聚变，之后在白矮星内部碳爆轰的作用之下，整个白矮星便会灰飞烟灭，而这一过程就被称之为la型超新星爆发，而1.44倍太阳质量也被称之为钱德拉塞卡极限。

白矮星有一个极限，中子星同样也有着一个极限，这个极限被称之为奥本海默极限，当一颗中子星的质量达到太阳质量3倍的时候，中子星也会上演一场壮观的大爆发，与白矮星不同的是，爆发后的中子星并不会消失于无形，而是会变为另一种更为强大的天体，那就是黑洞。如果一颗恒星的质量足够大，那么在燃料耗尽之后，也可以通过超新星爆发直接坍缩为一个恒星级黑洞。