白矮星热量减少并趋近周围背景的遥远未来
黑矮星不是另一种爆发天体，而是把白矮星冷却模型延伸到极其遥远未来时使用的名称。
- 起点
- 不发生核聚变、依靠储存热量发光的白矮星观测证据 · NASA 恒星类型
- 未来状态
- 经过极漫长冷却后几乎不发光的遗迹模型预测 · NASA 宇宙术语表, Adams与Laughlin 1997 遥远未来模型
- 绝对零度
- 不武断认定会达到，而是逐渐接近与背景的热平衡模型预测 · Adams与Laughlin 1997 遥远未来模型
矮星内容
黑矮星
了解白矮星经过难以想象的漫长冷却后预计可能达到的黑矮星状态，以及当前宇宙中为什么不可能存在这种天体。
从问题出发的3D资料
目前无观测实例如何描绘无法观测的黑矮星未来？
目前无观测实例 · 假设中的未来状态 · 与黑洞无关
3D模型是帮助理解关系的教学表达。下方的数值和说明承载科学信息。
为什么宇宙中还没有一颗黑矮星？
黑矮星是一种理论概念，指白矮星经过难以想象的漫长时间持续散热，最终几乎不再发光的未来恒星遗骸。宇宙约有138亿年历史，但白矮星充分冷却所需的时间预计远远超过这个尺度。因此，目前没有观测到任何黑矮星；这个名称也不是实际的光谱型，而是用来描述遥远未来的一种状态。
- 起点 已停止核聚变、依靠余热发光的白矮星
- 过程 它不断向周围辐射热量，逐渐变冷、变暗。
- 观测状态 宇宙还不够古老，通常认为目前不可能形成黑矮星。
- 不确定性 最终温度和时间尺度取决于遥远未来的宇宙环境及所采用的物理模型。
白矮星为什么冷却得如此缓慢？
白矮星是把巨大质量压缩在地球般大小范围内的高密度天体。它不再产生新的核聚变能量，却会在极长时间里释放内部储存的热。冷却过程中，内部结晶和元素分离都会影响能量释放的速度。随着它越来越暗，它与宇宙背景之间的温差也越来越小，散热过程因而更加漫长。这与计算一只灯泡几年后熄灭完全不是同一类问题。
“黑矮星”并不是发现了一颗黑色恒星后取的名字，更像是把白矮星冷却过程延伸到宇宙遥远未来的一场思想实验。
“完全冷却”意味着达到绝对零度吗？
大众解释常把黑矮星简单描述为散尽全部热量的白矮星，但不能把它理解为在有限时间内精确达到绝对零度。更接近实际的说法是：它不断与周围的宇宙背景辐射交换能量，温差逐渐变得极小。在遥远未来，宇宙膨胀、粒子稳定性以及尚未完全确定的物理规律都会影响计算。因此，与其给出一个精确的诞生年份，不如说所需时间远超当前宇宙年龄，这样在科学上更稳妥。
它位于恒星生命的哪个阶段？
- 主序星 太阳一类恒星在核心进行氢核聚变。
- 巨星与外层抛射 低质量或中等质量恒星在生命末期失去外层。
- 白矮星 炽热的核心遗骸不再进行核聚变，并在漫长岁月里冷却。
- 黑矮星 模型预测，它会在极其遥远的未来变成几乎不发光的状态。
这条序列的前三个阶段都已在许多天体中被观测到，只有最后一个阶段仍属于理论。如果把黑矮星与白矮星并列成两种当今存在的恒星，就会抹去二者在观测状态上的关键差别。
天文学家如何研究未来的黑矮星？
天文学家比较当前观测到的不同温度的白矮星，以检验冷却模型。盖亚测得的白矮星群体亮度和颜色分布显示，结晶会延缓冷却。研究人员再把这些经过检验的物理规律延伸到更长的时间尺度，探索黑矮星概念。不过，白矮星内部物质的长期变化以及质子衰变等假说仍未确定。也有研究讨论遥远未来的特殊爆发现象，但不能把这些想法与黑矮星的基本定义或观测事实混为一谈。
黑矮星与黑洞无关。它不是拥有事件视界的引力天体，而是冷却白矮星的一种假想后代。