白矮星的自转速度为什么比中子星慢？质量与半径决定的角动量差异

白矮星的自转速度比中子星慢，主要与它们的质量、半径和角动量之间的差异有关。通过分析这两个天体的物理特性，能够解释为什么白矮星自转的速度较低，具体可以从角动量的守恒、质量和半径的关系入手。
白矮星与中子星的基本特性
白矮星和中子星是两种非常不同的天体，它们的形成背景和结构差异决定了它们在自转速度上的不同。白矮星是由类似太阳大小的恒星在超新星爆发后留下的核心所形成的。其质量通常在0.6到1.4倍太阳质量之间，而它的半径约是地球的1.2倍。相对较低的质量和较大的半径使得白矮星的自转速度较慢。
中子星则是比白矮星更为致密的天体，通常由大质量恒星在爆炸后形成。它的质量通常在1.4倍太阳质量以上，但半径仅约10公里，极其紧凑。由于质量较大且体积较小，中子星的自转速度远高于白矮星。
角动量守恒与自转速度
天体的自转速度与其角动量密切相关。在一个封闭系统中，角动量是守恒的。当一个天体坍缩时，它的半径缩小，但由于角动量守恒，角动量必须转移到更小的半径上，这就导致了自转速度的增加。中子星的半径极小，而质量较大，因此其角动量集中在一个极小的体积内，导致自转速度非常快。
而白矮星的角动量分布相对较为分散，由于其半径较大且质量较小，导致其自转速度相对较慢。白矮星在坍缩过程中，虽然也会经历角动量的转换，但由于其较大的半径，整体的自转加速度较小。
质量与半径的关系
质量与半径对天体自转速度的影响具有决定性作用。中子星的密度极高，即使其质量相对较大，半径却非常小。这种紧密的结构使得中子星能够在较小的空间内快速旋转。而白矮星尽管质量较小，但半径较大，这样的结构使得白矮星的自转速度相对较低。
结论
总的来说，白矮星的自转速度比中子星慢，主要是因为两者在质量、半径和角动量守恒方面的差异。中子星的高密度和小半径使得其自转速度非常快，而白矮星相对较低的质量和较大的半径导致其自转速度较慢。这一物理机制是天体自转行为的基本原理，也是理解白矮星和中子星不同自转速度的关键。