超新星爆炸

时间:2024-06-02 15:21:04编辑:奇事君

超新星爆发的机理是什么?

正是得益于来自太空中超新星爆发播撒的各种重元素,我们的地球才会进化出了碳基分子的生命,包括我们人类。然而,我们今天也不希望有临近地球的恒星发生超新星爆发,那种巨大的能量辐射将会吹散地球的大气,毁灭地球上的一切。幸运的是,超新星相对稀少。据报道,人们肉眼直接可看到并记录下来的仅有6颗,距离遥远。最近一次观测到的银河系超新星爆发是在1604年,且在离我们约2万光年远的安全距离外。研究者认为,一颗质量至少是太阳质量9倍的恒星才会演化为超新星。质量越大,核心密度就越大,核聚变反应也越激烈,更多的核能又意味着更高的温度和压力,恒星在一个远大于太阳的尺度上达到了力的平衡。这种大质量的恒星预期寿命是数百万年。(由于太阳属于中低质量恒星,不足以演化为超新星,下文仅讨论较大质量恒星的演化)超新星爆发是大质量恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸,是恒星的“暴死”事件。恒星由于质量巨大,随着其内部一步步的聚合反应,恒星核心一再坍缩,元素氢、氦转化为碳、氧等元素,再到元素硅。演化到后期时硅聚变成多种重元素,包括钙、钛、铬以及铁和镍。此时的恒星成了一个天文尺寸的热核炸弹,当核心区硅聚变产物积攒到一定程度时,便发生大规模的爆炸,即超新星爆发。这种爆炸极其明亮,所突发的电磁辐射能够照亮所在的整个星系,并可持续几周到几个月。恒星通过爆炸将其大部分甚至几乎所有物质以高达1/10光速的速度向太空抛散,并向周围的星系物质辐射激波。此类激波会导致形成一个膨胀的气体和尘埃构成的壳状结构,这被称作绚丽的超新星遗迹。超新星爆发机理可分为两种情况:第一,当核聚变终止,衰老的大质量恒星无法再通过热核反应产生能量时,恒星受引力坍缩为一个中子星(或黑洞)。引力坍缩释放的能量加热并驱散恒星的外层物质。第二,白矮星可能从其伴星那里获取并积累物质(通过吸积)从而提升内核温度,以至点燃碳元素导致失控下的核聚变。最终当核聚变能量不足时,恒星坍缩自行摧毁。这种晚年的大质量恒星由于不再有足够的热核能来平衡中心的引力,使得星体向中心坍缩,造成外层变热,发生剧烈爆炸,产生超新星爆发。结果就是:恒星解体为一团向外膨胀扩散的气体和尘埃混合物,弥散为星际物质,结束恒星的演化历史。外层解体为膨胀的星云,中心的遗留物坍缩为一颗高密度天体,通常是一颗快速旋转的中子星,其密度约为每立方毫米10万吨。OMG!超新星爆发在为星际物质提供丰富的重元素中起到关键作用。它产生的激波也会压缩附近的星际云,是新的恒星诞生的重要启动机制。2016年我国科学家观察到了迄今最强的超新星,是太阳亮度的5700亿倍,比银河系所有恒星亮度之和还亮20倍。

超新星爆炸起因是什么?

质量介于太阳8~25倍之间的恒星在耗尽所有可用燃料时,恒星从中心开始冷却,它没有足够的热量平衡中心引力,结构上的失衡就使星体突然失去一直支撑自身重量的压力,从而使整个星体向中心坍缩,造成外部冷却而红色的层面变热,由于恒星足够大,这些层面就会发生剧烈的爆炸,大质量恒星爆炸时它的中心温度可达100亿摄氏度,它的光度可突增到太阳光度的上百亿倍,相当于整个银河系的总光度,此时一颗恒星就这样光辉而又壮烈地“暴死”了,也就是超新星爆炸。一颗超新星在爆发时输出的能量可高达1043焦,这几乎相当于我们的太阳在它长达100亿年的主序星阶段输出能量的总和。超新星爆炸时,抛射物质的速度可达10000千米/秒,光度最大时超新星的直径可大到相当于太阳系的直径。1970年观测到的一颗超新星,在爆发后的30天中直径以5000千米/秒的速度膨胀,最大时达到3倍太阳系直径,可以轻而易举将太阳系装进去,而在这之后直径又开始收缩。超新星

关于宋朝“超新星大爆炸”资料。

【搜狐科学消息】 据美国太空网报道,美国科学家正在计划通过波段研究复活400多年前的一次超新星大爆炸。   4百多年前的1604年10月9日,一颗人们从未见过的星星出现在夜空,它比其它任何星星都要亮。德国天文学家约翰尼斯-开普勒对这颗星进行了一年的研究,写了一本名为《新星》的书。直到上世纪40年代科学家们才意识到这颗星是一颗爆炸恒星,故称其为“开普勒超新星”。1640年后银河系中再也没有发现超新星。现在美国钱德拉X射线天文台、斯必泽红外太空望远镜、哈勃太空望远镜三大天文台通力合作,绘制出了超新星残留气体尘埃云的扩张彩图,以期帮助天文学家揭开那极其猛烈而又神秘的“往事”。 彩图位置距离地球1万3千光年。   2004年10月美国国家航空和航天局宣布发现了遥远星系爆发的三股能量,可能是恒星即将爆炸的信号。这就是巨星是如何结束生命的,而巨星结束生命又通常会导致黑洞的形成。提前观察超新星可谓天文学家一大幸事。因为他们还不完全了解垂死恒星临死前的“阵痛”。超新星创造了宇宙万物的一切元素,星球、植物、人类等等。计算机模拟爆炸的各个阶段常被描述为“酷似蜡灯”。  当然,科学家不是直接观察实际发生了什么,而是研究“开普勒超新星”的残余物质和相对较近爆炸恒星类似的残余物质。多波段研究对超新星完整演化图像的绘制显得至关重要。图片中可以看到,直径达14光年的气体尘埃云像气泡一样环绕在爆炸恒星周围,并以2000千米每秒的速度向外扩张。它冲进星际物质,发出冲击波,搅动分子,制造不同波长的可见光。  由于肉眼看不见红外线和X射线,图片被绘成彩色。可见光用黄色表示,用以显示超新星冲击波冲击周围气体密度最高区域的位置;亮斑代表冲击波引起不稳定后产生的厚厚的块状物质;细线表示冲击波穿越分布较为均匀、密度也较低的星际物质的位置;红色代表红外线,表示被冲击波加热的细微尘埃粒子;蓝色代表来自高温气体或快速运动的高能粒子;绿色表示来自低温气体的低能X射线。  一旦分析完成,科学家就能解决有关这一神秘天体的诸多重要问题。“开普勒超新星”残余物质只是多项研究中的一项。不过有一点可以肯定:垂死恒星爆炸进入太空的物质呈现出各种形状、差异巨大。有趣的是,我们自身所处的太阳系被认为是存在于“巨型洞穴”之中,其中 “洞穴”和“隧道”是很久以前无数恒星爆炸雕刻而成的。(尚力)


宋朝超新星爆发是怎样的?

早在我国宋朝的时候,就曾记录了一起超新星爆发时的情景:那是在1054年7月的一个清晨,突然出现了一个非常非常亮的星体,就是在白天也能看得到,一直持续了23天才渐渐暗淡下去。后来到了18世纪,有一个英国天文学家用望远镜观察时出现“客星”的那片天空,发现一团云雾状的东西,其形状有点像螃蟹,人们便把它叫做“蟹状星云”。经研究发现,这团星云还在不断膨胀,根据其膨胀的速度及其形状的大小,推算出它开始膨胀的时间正是我国在宋朝时看到的那颗超新星出现的时间。关于超新星,人们已经发现了很多,但对其爆炸的原因,还只是处于猜测、设想阶段。目前一种较有说服力的观点是:其爆炸的原因很可能是由恒星内层向中心“坍缩”时极其迅速地盘旋出来的引力势能引起的。如果是这样,那么久而久之,它一定会形成宇宙中神秘莫测具有超能力的黑洞。

超新星爆发的原理是什么?

同样是超新星爆炸,其实也有很大的不同,主要体现在恒星的质量之上。要了解这些之前,我们先搞清楚恒星以及它们的燃烧机制。恒星的燃烧机制和我们平时烧个东西是两码事。恒星内部的燃烧机制是核聚变反应。这是由于恒星的质量都比较巨大,比如太阳,太阳占据整个太阳系质量的99.86%。巨大的质量就会产生巨大的引力。太阳的中心就会因为引力的原因,被压得温度特别高。太阳内核的温度可以达到1500万度。我们都知道,高温高压下,物体的状态会发生变化,通常有固态、液态、气态。但是达到像恒星内核的温度时,物质不再是这三种状态了,而是等离子体。说白了,就是里面没有完整的原子结构,而是电子和原子核到处乱动。按理说,原子核是带正电的,所以原子核之间会受到库伦斥力的排斥,不容易发生反应。我们在引爆氢弹时,通常是利用原子弹产生的高温来引爆氢弹的核聚变。虽然恒星的内部温度都很高,但距离引爆核聚变反应还有一些距离。好在有量子隧穿效应的存在,就会有一定的概率发生核聚变反应,这个概率是极其低的。一对氢原子核要10亿年才有可能发生一次核反应。但因为恒星巨大,粒子数够多,才可以引发恒聚变,但速率并不会太快。恒星内部进行的是“温和”的核聚变反应,不会像氢弹那样一下子全炸了。宇宙中元素的丰度,70%左右都是氢,剩余的大部分是氦,只有不到1%是其他元素。因此,构成恒星的主要都是氢和氦一开始的核聚变都是氢核聚变,氢核也就是质子。有两个反应链,一个叫做质子-质子反应,一个叫做碳氮氧循环。整个过程都是氢核通过核聚变反应生成氦-4核。根据恒星的质量不同,恒星的一生也会非常的不同。质量只有0.08个太阳质量~0.5个太阳质量的红矮星,一生只能文火慢炖,主序星时期很久很久,氢烧完之后,由于引力不足以让温度进一步升高引发氦的核聚变,因此,氢烧完后只能等着凉凉,最后成了黑矮星。

超新星爆发时会产生什么波?

超新星爆发时会产生光波。拓展资料:超新星爆发是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。这种爆炸都极其明亮,过程中所突发的电磁辐射经常能够照亮其所在的整个星系,并可持续几周至几个月才会逐渐衰减变为不可见。在这段期间内一颗超新星所辐射的能量可以与太阳在其一生中辐射能量的总和相媲美。恒星通过爆炸会将其大部分甚至几乎所有物质以可高至十分之一光速的速度向外抛散,并向周围的星际物质辐射激波。这种激波会导致形成一个膨胀的气体和尘埃构成的壳状结构,这被称作超新星遗迹。超新星是星系引力波潜在的强大来源。初级宇宙射线有很大的比例来自超新星。

新星爆炸,超新星爆炸,超超新星爆炸的区别?

1、爆炸程度不同:新星爆炸的别名是超新星爆炸,超新星爆发是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。这种爆炸都极其明亮,过程中所突发的电磁辐射经常能够照亮其所在的整个星系,并可持续几周至几个月才会逐渐衰减变为不可见。如果是质量更大的恒星,它们则会以形成黑洞而终结其一生。这种形成黑洞的爆发是宇宙中规模最大的超新星爆发,叫做“超超新星”(hypernova),也叫“极超新星”。2、爆炸结果不同:质量为太阳质量8至25倍的恒星会因引力坍缩而最终发生超新星爆发,最终遗留下一颗中子星。极超新星是质量超过太阳质量25倍的恒星所发生的一种超新星爆发,其亮度是质量为太阳质量8至25倍的恒星的超新星爆发的10倍。3、爆炸触发的方式不同:超新星触发:突然重新点燃核聚变之火的简并恒星,一颗简并的白矮星可以通过吸积从伴星那儿累积到足够的质量,或是吸积或是合并,提高核心的温度,点燃碳融合,并触发失控的核聚变,将恒星完全摧毁。大质量恒星核心的引力塌陷。超级星爆炸是大质量恒星核心的引力塌陷。大质量恒星的核心可能遭受突然的引力坍缩,释放引力势能,可以创建一次爆炸。参考资料来源:百度百科-新星爆炸参考资料来源:百度百科-超新星爆发参考资料来源:百度百科-超超新星

什么是超新星爆炸

有时在某一星区突然看到一颗原来没有的亮恒星,经过几天到几个月,它又慢慢看不见了。因此,古人就把这类星叫新星。其实,它不是“新产生”的恒星,而是原来就有一颗可能是暗弱的恒星。由于它突然爆发,向外抛射大量物质,光度大增,在一两天内光度增加十几个星等,也就是亮度增长几万倍,使人们误认为“新产生”了恒星。天文学家们已在我们银河系内发现200多颗新星。中国史料里从公元前134年到公元17世纪末,有90颗新星记载,它们是非常珍贵的科学遗产。1975年8月30日晚上8点多钟,世界上一些天文台和天文爱好者,在天鹅座里就看到一颗新星。中国许多天文工作者和天文爱好者都看到了并进行了观测研究。

另外还有一类爆炸的星规模比新星还大叫做超新星。在大质量恒星演化到晚期,内部不能产生新的能量,巨大的引力将整个星体迅速向中心坍缩,将中心物质都压成中子状态,形成中子星,而外层下坍的物质遇到这坚硬的“中子核”反弹引起爆炸。这就成为超新星爆发,质量更大时,中心更可形成黑洞。

现在已发现多颗超新星,它们大多在河外星系中,在我们银河系里只发现8颗超新星。历史上最有名的超新星要数1054年出现在金牛座中的那颗了,关于这颗超新星,中国宋史中有详细的记载:“至和元年五月,晨出东方,守天关,昼见如太白,芒角四出,色赤白,凡见二十三日。”这是指公元1054年7月4日早晨4点多钟,在金牛座天关星附近看到的超新星,它开始的亮度和太白金星亮度差不多,经过23天,又慢慢暗下去了。

1731年,一位英国天文爱好者在这个位置上观测到一个畸形天体枣外形似螃蟹,叫蟹状星云。可想而知,蟹状星云就是1054年那颗超新星爆发抛出的物质。它是一个不满千岁的天体,是天体中的“婴儿”。

1987年2月23日,在大麦哲伦星系中观测到一颗超新星SN1987A,成为轰动世界的新闻。

北京天文台有一望远镜专门在河外星系中搜索超新星,他们在三年内已发现了32个超新星。


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