白矮星是恒星演化过程中的一个阶段，它们是生命终结的产物，同时也是宇宙中恒星演化的关键一环。在恒星的生命周期中，当核心的核燃料耗尽时，恒星会开始收缩，并可能最终形成白矮星。在某些情况下，白矮星会继续演化，跨越一个临界点，最终成为黑洞。本文将深入探讨白矮星如何跨越这个临界点，以及这一过程中的神秘比例。
白矮星的诞生
白矮星是由中等质量的恒星演化而来的。在恒星的生命周期中，当氢燃料耗尽后，恒星的核心会开始塌缩，温度和密度急剧增加，导致氢核聚变停止。随后，恒星的外层会膨胀成红巨星，最终抛射出外层物质，形成行星状星云。
在恒星核心塌缩的过程中，如果质量不足以触发更重的元素核聚变，那么剩下的核心就会变成一个白矮星。白矮星是由电子简并压支撑的，这种压力阻止了进一步的塌缩。
白矮星的质量上限：钱德拉塞卡极限
白矮星有一个理论上的质量上限，称为钱德拉塞卡极限。这个极限大约是1.4倍太阳质量。当白矮星的质量超过这个极限时，电子简并压无法再支撑核心，导致核心塌缩。
跨越临界点：奥本海默-维尔夫-罗伯逊极限
当白矮星的质量达到钱德拉塞卡极限时，它将开始向黑洞演化。这个演化过程中的临界点被称为奥本海默-维尔夫-罗伯逊极限（简称奥维极限）。这个极限大约是3倍太阳质量。
在越过奥维极限时，白矮星的核心塌缩速度变得非常快，电子和质子开始合并形成中子。这个过程被称为中子化，它释放出巨大的能量，使得白矮星的外层物质被抛射出去，形成超新星爆炸。
神秘比例：中子星与黑洞
在某些情况下，白矮星的中子化过程不会完全消耗掉核心的质量。如果核心的质量在2.1到3倍太阳质量之间，那么它将形成一个中子星。如果核心的质量超过3倍太阳质量，那么它将继续塌缩，最终形成一个黑洞。
这个神秘的比例是2.1到3倍太阳质量，它是白矮星向黑洞演化的关键点。在这个质量范围内，中子星的稳定性取决于它的角动量和压力。
总结
白矮星是恒星演化的重要阶段，它们在跨越临界点成为黑洞的过程中扮演着关键角色。通过理解白矮星的质量上限、钱德拉塞卡极限和奥维极限，我们可以更好地理解宇宙中恒星演化的奥秘。神秘的比例2.1到3倍太阳质量揭示了中子星与黑洞之间的界限，为宇宙的演化提供了宝贵的线索。