שְׁאֵלָה:
כיצד התפוצצויות סופרנובות מתיישבות עם מגבלות מהירות האור?
Dunaril
2016-10-21 19:53:32 UTC
view on stackexchange narkive permalink

למדתי על סוגים שונים של סופר-נובות, ושני סוגים Ib ו- II כוללים דחיסה או פיצוץ מהירים ביותר של ליבת הכוכב. הגבול או לחץ הניוון הגיעו מפיצים דרך הכוכב במהירות מספקת (אך נמוכה מ $ $ $) כדי שהקריסה שנוצרה תישאר סימטרית ותתרחש תוך זמן קצר מאוד?

שתיים תשובות:
HDE 226868
2016-10-21 20:15:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

מעניין לציין שהמגבלה על הזמן הדרוש לשינוי כזה להתפשט דרך הכוכב אינה ממהירות האור, אלא ממשהו שנקרא סולם הזמנים הדינמי , $ t _ {\ text {dyn}} $: $$ t _ {\ text {dyn}} \ sim \ frac {R} {v} \ sim \ sqrt {\ frac {R ^ 3} {GM}} \ simeq \ frac {1} { \ sqrt {G \ bar {\ rho}}} $$ שם הנחנו שמהירות גל הלחץ, $ v $ היא בסדר גודל מהירות הבריחה של הכוכב. $ R $ הוא הרדיוס של הכוכב, $ M $ הוא המסה שלו, $ G $ הוא קבוע הכבידה, ו- $ \ bar {\ rho} $ הוא הצפיפות הממוצעת שלו (הצפיפות אינה קבועה בכל כוכב).

$ t _ {\ text {dyn}} $ יכול להשתנות מאוד בין כוכבים שונים, בהתאם למאפייניהם. זה יכול להיות בסדר גודל של שניות עד דקות עד שעות עד ימים, והוא יכול לקבוע את הזמן שלוקח להתרחשות חלקים מהסופרנובה. זה גבול תחתון, אם כי; שינויים דינמיים גדולים יכולים לקחת יותר זמן מ- $ t _ {\ text {dyn}} $, רק לא פחות. למידע נוסף, ראה סעיף II.B ב הערות אלה.

עלינו לשאול את עצמנו, מהו בדיוק $ v $? נפנפתי את הפרטים כ"גל לחץ ", אך האם יש בזה יותר מזה? למרבה הצער, עדיין אין לנו דגמים נהדרים של מה שמתרחש בתוך סופרנובה - אני בטוח ששמעת את זה בעבר - אבל יש לנו תוספות של התהליך, שנגעתי קצת ב כאן.

בעיקרו של דבר, כאשר הליבה מתמוטטת, החומר באזורים הפנימיים מתחיל ליפול פנימה, ומגיע לצפיפות גבוהה במיוחד. קורים כאן כמה דברים מוזרים, כולל ייצור ניטרינים. בתחילה, לחץ ניוון מאט את התמוטטות הכוכב הפנימי, ונוצר גל הלם. מה שמכונה "הקפצת סופרנובה" קורה, כאשר גל זה עובר דרך השכבות החיצוניות של הכוכב.

גל ההלם ממריץ עוד יותר על ידי שחרורם של ניטרינו, שנוצר באמצעות לכידת אלקטרונים (שימו לב שחלקם כבר ברחו מהשכבות החיצוניות): $$ e ^ - + p \ to n + \ nu_e $$ זה מוסיף לאנרגיה של גל ההלם, שבסופו של דבר מעיף את השכבות החיצוניות של הכוכב. לכן, אנו יכולים לראות כיצד מתייחס קו הזמן הדינמי לגל ההלם ולזמן ההתפוצצות שנוצרה. זו רק תמונה בסיסית.

This is a great point! +1 from me. I'm not sure if it fully answers the question though. It seems to only clarify a point of the question, namely concerning the speed of "information" propagation. I'd be interested to see an expansion of this and how the dynamical timescale plays a role in "letting the star know it needs to go supernova".
@zephyr נקודה טובה; הוספתי עוד מידע.
Rob Jeffries
2016-10-22 05:41:32 UTC
view on stackexchange narkive permalink

כאשר הליבה מתמוטטת זה בגלל שהלחץ יורד מתחת לזה שנדרש לתמיכה בכוכב. עם זאת, בנקודה בה זה קורה, מהירות הצליל היא חלק סביר ממהירות האור, אך פוחתת במהירות ככל שמתנועעים החוצה בכוכב.

התוצאה היא ש"המידע "ש לחץ הליבה נמוך מדי מתפשט דרך הליבה בשבריר שנייה קטן מאוד - ומהיר בהרבה מזמן הקריסה הדינמי. עם זאת, לוקח הרבה יותר זמן עד שהצליל מתפשט למעטפה. התוצאה היא שהליבה קורסת ומתנתקת מהמעטפה.

באופן כללי, קריסת הליבה והסופרנובה אינם צפויים להיות סימטריים לחלוטין.



שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...