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178 世 界学 Shi Jie Xue

储存了多少热能；其次是白矮星能量从热的内核以多快的速率经过稀薄而不透明的
外层损失掉。

因此，先要根据热力学计算白矮星内部包含的总能量，然后再求解整颗星的能
量传输问题。这需要精确的热力学描述方程以及包层的辐射与传导不透明度。此外，

还要解决对流输运问题，并且需要用更精确的大气模型作为外边界条件。
Mestel 对白矮星冷却的计算被视为经典冷却理论，以后的模型都是在这个基础

上不断完善和发展起来的。Chabrier 1998 年的工作比较详细地描述了白矮星冷却的
基本过程：损失的能量等于内能与引力能的变化及中微子带走的能量之和。这虽然

是个简化的模型，但是可以从中了解到白矮星演化模型建立的基本方法。
4. 白矮星的现状和发展
第一颗被发现的白矮星是三合星的波江座 40，它的成员是主序星的波江座

40A，和在一段距离外组成联星的白矮星波江座 40B（光谱类型是 A 型或是白色）
和主序星的波江座 40C。波江座 40B 和波江座 40C 这一对联星是威廉·赫歇尔在

1783 年 1 月 31 日发现的，它在 1825 年再度被 Friedrich Georg Wilhelm Struve 观测，
1851 年被 Otto Wilhelm von Struve 观测。
天狼星（Sirius）是人类早已认识的一颗星星。1892 年，Alvan Graham Clark

发现了天狼星的伴星是白矮星。根据对恒星数据的分析，这个伴星的质量约一个太

阳质量，表面温度大约 25000K，但是其光度大约是天狼星的万分之一，是所观测
到的最亮的白矮星（8 等星），根据光度和表面积的关系，推断出其大小与地球相当，
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密度在 1000 万 t/m 左右，质量和太阳差不多。
1917年，Adriaan Van Maanen发现了目前已知离太阳最近的白矮星Van Maanen星。
1917 年，范·马南发现了一颗孤独的白矮星，被称为范马南星。这三颗白矮

星是所谓的经典的白矮星。后来有许多的黯淡的白色恒星被发现，它们都是紧邻地
球的低光度天体，因此都是白矮星。威廉·鲁伊登在 1922 年要说明这种天体时，

似乎是第一个使用白矮星这个名词的人，稍后这个名词经亚瑟·爱丁顿而通俗化了。
在 20 世纪初由 Max Planck 等人发展出量子理论之后，Ralph H. Fowler 于 1926

年建立了一个基于费米 - 狄拉克统计的解释白矮星的密度的理论。
1930 年，苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡（印度）发现了白矮星的质量上限，并
因此获得 1983 年的诺贝尔物理学奖。