超新星爆炸后,恒星可能会变成白矮星,中子星,黑洞,或者仅仅是恒星的尘埃和气体。
除了后一种情况,在物质爆炸并散布在太空中之后,恒星的核心物质为何以及如何保持塌陷?
超新星爆炸后,恒星可能会变成白矮星,中子星,黑洞,或者仅仅是恒星的尘埃和气体。
除了后一种情况,在物质爆炸并散布在太空中之后,恒星的核心物质为何以及如何保持塌陷?
Answers:
为了“炸毁某物”,您需要释放的能量要大于其结合能,并需要捕获该能量以使其无法以其他方式逸出。
在核心崩溃超新星的中心有10公里的半径,的(几乎)中子球。其引力结合能是 J.
这几乎恰好是由更大尺寸的核坍缩释放出多少能量(即,超新星的能量首先是引力),并且由于其中一些能量进入了使铁核解离并形成中子的过程(两者都是吸热的)过程),其余大部分以中微子的形式逸出,那么就没有足够的能量来解开核心。只有这种能量的一小部分(1%)被转移到信封星原,它因为它有一个更大的半径(由至少5个数量级)的,是足以克服其引力束缚能和他妈的进入太空。
Ia型超新星(爆炸的白矮星)的情况大不相同。在这里,能量的来源不是重力崩溃,而是构成白矮星的所有碳和氧的热核爆炸形成铁峰元素。这种放热过程迅速释放出足够的能量以解开原始恒星(例如,参见此处)并被完全摧毁。
上述解释所缺少的是,实际上发生了什么,可导致任何形式的爆炸。
我将从xkcd窃取帮助:
这是马克斯·普朗克研究所(Max Planck Institute)的一篇文章,深入讨论了中微子方面的性质:
https://www.mpg.de/11368641/neutrinos-supernovae
最终,当恒星进入垂死的时刻时,它开始发出中微子。很多中微子...有很多能量。现在,我确定您在考虑“这会怎么做……他们什么都不会占很大”。但这实际上就像是被蚂蚁掩埋在一个足球场中...有太多的中微子堆积了如此多的能量,以至于它们实际上使恒星的外层物质被向外吹出了足够大的能量,使它远离了重力好剩下的事情了。
啊...但是还剩下什么呢?因为靠近中心,重力井最深,而且靠近中心的任何粒子(原子核/中子)都被中微子在各个方向几乎相等地轰炸...因此总动量实际上抵消为零。有些事情有些移动了……但是又回到了非常深的重力井中。
我敢肯定这是一个景象……至少在您被中微子(以及其他所有能量)蒸发之前的那一刻。
超新星爆炸后,该事件可能会留下一个紧凑的物体,如中子星或黑洞。该对象仍可以积聚诸如回落积聚或其伴星所产生的材料。如果物体是中子星,它可能会进一步坍塌成黑洞。
请注意,在50-150太阳质量范围内的大质量恒星可能会在超新星末梢爆炸,因为所谓的“对不稳定性”,因此没有任何核。
在一颗恒星中,有两个通常彼此平衡的相反力。重力是一种导致坍塌的力,而来自内部聚变反应的辐射压力则阻止了坍塌的趋势。太阳般的小型恒星在用尽大部分氢燃料后,将开始“燃烧”氦气,并成为红色巨人。当氦耗尽时,它们将在新星中吹出它们的外层并坍塌,形成一个与地球大小差不多的白矮星。这些白矮星异常密集且笨重,因为原始恒星的大部分质量都被压缩为相对较小的体积。进一步的坍塌被称为电子简并压力的力所抵抗。
比太阳大得多的恒星将继续在氦气以外的元素上进行融合,从而形成一层层依次较重的元素,直到达到铁为止。铁以外元素的融合需要输入能量而不产生任何能量,核大火熄灭,因此辐射压力不足以支撑恒星外层坍塌,从而产生超新星爆炸。电子简并压力不足以防止比小得多的恒星发生更大的坍塌。根据坍缩恒星的质量,这将导致中子星的形成,这就像一个巨大的原子核,密度令人难以置信,横跨6英里,但质量相当于我们的几颗太阳,否则它将进一步崩溃,形成黑洞奇点,物质进入一种未被科学完全理解的状态。顺便说一下,我们的太阳直径为860,000英里。