你可能聽說過白矮星，它們是恒星演化的最終階段，當一個恒星耗盡了它的核燃料，它就會變成一個非常致密的天體，它的質量大約是太陽的質量，但是它的半徑只有地球的半徑。白矮星是一些非常有趣的天體，它們有很高的表面溫度，很強的表面重力，很大的密度，以及很強的磁場。但是，你可能不知道的是，有一些白矮星還有另外一個非常特殊的性質，它們是脈動星，也就是說，它們的亮度和溫度會隨著時間周期性地變化。

你可能會問，什么是白矮星脈動星？它們和普通的白矮星有什么不同？為什么它們會脈動？為了回答這些問題，我們首先要了解一下白矮星的結構。

白矮星是由電子簡并壓力支撐的天體，也就是說，它們的電子被壓縮到了量子力學的極限，它們不能再被壓縮得更小了。這樣，白矮星的半徑就只取決于它的質量，而不是它的溫度。

白矮星的核心是由碳和氧組成的晶體，它們的溫度可以達到幾百萬度，但是它們的熱量會隨著時間慢慢散失，最終變成一個冷卻的黑矮星。白矮星的表層是由氫和氦組成的薄層，它們的溫度可以達到幾萬度，它們會發出可見光和紫外光。

白矮星的表層還會受到白矮星的磁場的影響，白矮星的磁場可以達到幾百萬高斯，比地球的磁場強幾千萬倍。白矮星的磁場會導致白矮星的表層不均勻地加熱，從而產生熱斑，這些熱斑會隨著白矮星的自轉而移動，從而造成白矮星的亮度變化。這就是白矮星的一種脈動，它叫做磁旋脈動，它的周期和白矮星的自轉周期相同，一般在幾分鐘到幾小時之間。

但是，還有另外一種白矮星的脈動，它叫做非輻射脈動，它的周期和白矮星的自轉周期無關，而是由于白矮星的內部振蕩。這些振蕩是由于白矮星的表層的氫和氦發生了核聚變，從而產生了一些熱量，這些熱量會使白矮星的表層膨脹，從而降低了壓力和溫度，從而又使核聚變停止，這樣就形成了一個正反饋的循環，導致白矮星的表層不斷地膨脹和收縮，從而造成白矮星的亮度和溫度的周期性變化。

這種脈動的周期一般在幾秒到幾分鐘之間，它們可以有多個不同的模式，也就是說，白矮星的表層可以有不同的形狀和對稱性，從而產生不同的脈動頻率和振幅。這種脈動可以用白矮星的有效溫度和表面重力來劃分不同的類型，比如DAV型，DBV型，DOV型等，它們分別對應于不同的白矮星光譜類型，也就是不同的白矮星表層的化學成分。

你可能還想知道，白矮星脈動星有什么科學意義？白矮星脈動星為我們提供了一個研究白矮星的磁場、溫度和結構的獨特的機會，因為它們的脈動可以反映出白矮星的物理性質。

通過對它們的脈動的頻率、振幅和相位的精確測量，我們可以探測白矮星的內部振蕩，從而推斷出白矮星的密度、壓力和化學成分的分布。通過對它們的脈動的光譜、偏振和時間延遲的詳細分析，我們可以確定白矮星的磁場的強度、方向和結構，以及白矮星的熱斑的位置，大小，和形狀。通過對它們的軌道的變化的長期監測，我們可以研究白矮星和主序星之間的能量和角動量的轉移，從而了解它們的演化歷史和未來的命運。

白矮星脈動星還為我們提供了一個測試物理理論的極端的環境，因為它們的電子簡并壓力、量子效應和相對論效應都非常顯著。通過對它們的觀測數據和理論模型的比較，我們可以檢驗一些基本的物理假設，比如質量半徑關系、質量能量關系和質量磁場關系，以及一些重要的物理過程，比如核聚變，熱傳導，和輻射轉移。