超新星爆发是什么?

如题所述

超新星,听名字应该是一个刚刚诞生的恒星吧?其实恰恰相反,超新星是某些超大质量恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。但是超新星的爆发并不意味着终结,因为他喷发出来的星际云物质,也许几十亿年后,又会凝聚成一颗新的恒星。

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第1个回答  2020-06-11

宇宙线的起源通常指宇宙线中的主要成分──各种原子核的发射和加速过程。宇宙线在空间中的运动和分布,属于宇宙线的传播问题。宇宙线的起源和传播问题是彼此密切相关的:加速和传播阶段不能截然划分开,相当一部分初级宇宙线原子核产生于传播过程中。

宇宙线的起源和传播是高能天体物理学中一个重要的问题。宇宙线是各种天体演化过程中的产物,特别是各种高能天体物理过程的产物,携带着这些过程的丰富信息。但是,宇宙线起源和传播的研究有许多困难:首先,由于宇宙线带电粒子在星际空间传播过程中受到磁场的偏转,人们无法直接探知它们在空间的分布,只能由宇宙线在运动和作用过程中发射出的射电波、X射线和γ射线间接地推断它们的存在。宇宙线在传播过程中,还同星际物质作用,不断改变其能量和组成,观测到的初级宇宙线成分和能谱,是由原始起源与传播过程共同决定的。

从地球附近的初级宇宙线推断产生原始宇宙线的情况,必须考虑宇宙线在传播过程中同星际物质的作用以及地球和太阳系磁场的调制、由射电波、X射线和γ射线观测推断银河系内宇宙线粒子的分布,也必须了解星际介质的分布情况;但是人们对于太阳系磁场和一些重要的星际介质(如星际氢分子)的认识还刚刚开始。此外,随着初级宇宙线观测的进展,现有核物理和高能物理知识(如原子核反应截面、长寿命放射性核素的衰变寿命和分支比)的不足,已越来越成为限制人们了解原始宇宙线的重要原因。

射线的存在完全是由宇宙线在运动的作用过程中的射电波来推断的

现在普遍认为宇宙线高能粒子应起源于各种高能天体或天体高能过程。太阳和其他恒星表面的高能活动、超新星爆发、脉冲星、类星体和活动星系等,都可能是宇宙线源。目前人们普遍认为大多数宇宙线粒子起源于银河系内。太阳耀斑爆发等高能过程伴随着粒子的发射,但这种太阳活动只能产生太阳系空间宇宙线粒子的一小部分,而且太阳粒子平均能量仅数十兆电子伏,大部分宇宙线应来自太阳系之外。银河系普通恒星的粒子发射只能产生银河系内宇宙线粒子中微不足道的部分,大部分宇宙线应产生于比普通恒星活动更剧烈的过程。

超新星爆发是银河系内最猛烈的高能现象。银河系超新星爆发的平均能量输出可以满足维持银河宇宙线能量密度的需要。超新星遗迹中存在着大量的高能电子,应当是宇宙线高能电子的发源地。人们普遍设想超新星爆发及其遗迹也应当发射高能原子核,成为宇宙射线的主要来源。宇宙线中氢和氦核的相对丰度较太阳系或银河系平均丰度小,表明宇宙线原子核可能来自恒星演化过程的晚期。宇宙线中重元素(例如Z>60)较多,它们可能是超新星爆发条件下快速中子俘获过程(γ过程)的产物。宇宙线中一些元素的丰中子同位素较多,也表明宇宙线可能起源于超新星爆发形成的丰中子环境中。但是,迄今并无直接的证据说明超新星及其遗迹发射高能原子核。超新星爆发所释放的能量如何转化为粒子的动能,以及从很多超新星这样的分立源如何能形成宇宙线粒子的幂律能谱,都是超新星起源模型所面临的难题。对于初级宇宙线元素丰度的新近测量结果的分析表明,原始宇宙线重元素的相对丰度分布接近于太阳系的分布,与γ过程预期的分布差别甚大,也同超新星起源模型不一致。

星云的碰撞与爆炸令宇宙产生大量射线

E.费密曾于1949年提出宇宙线在星际介质中统计加速的机制:带电粒子在同随机运动的磁场不断地碰撞中得到加速。费密加速机制可以解释宇宙线的幂律能谱。但是,费密机制要求粒子另有初始加速过程,要求有足够的能量供给星际介质中磁场的运动;同时费密机制不利于加速重原子核,难以解释观测到的宇宙线丰度分布。近来的X射线观测发现,超新星遗迹中至少在104年内存在着强烈的激波。理论分析表明,星际介质中的激波可以有效地加速宇宙线粒子,而且可以产生幂律能谱。由超新星爆发等高能活动引起的较强烈的激波在星际空间高温稀薄气体中可能传播足够长的路程,使激波加速机制可能有效地加速宇宙线粒子。但是,近来发现原始宇宙线元素丰度分布与原子第一电离能密切相关:第一电离能愈低的元素,原始宇宙线丰度与太阳丰度之比愈大。所以,宇宙线起源和加速区域的温度不能太高(<104开),使超新星爆发和高温气体中的加速机制遇到了困难。X射线天文观测发现,银河系中为数众多的晚期恒星(K型和M型矮星)虽然光辐射微弱,但X射线发射和耀斑活动的高能过程仍然很活跃,因而可能是宇宙线的重要发源地。但它们发射出的粒子如何进一步得到加速,也是一个没有解决的问题。

太空中每天都有剧烈的爆炸现象

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第2个回答  2020-06-18

今天来讲讲超新星是什么

第3个回答  2020-09-22

超新星是什么?

第4个回答  2022-08-28
超新星的出现是源于老年恒星内部的一次大爆发,人们将这种爆发称为超新星爆发。这次爆发让老年恒星抛射掉自己大部分的质量,同时释放出巨大的能量。在很短的时间内,恒星的光度有可能将增加几十万倍。正是因为超新星的爆发使恒星的光度增大,所以人们便会看到原本看不到的恒星。当爆发结束后,恒星的光又黯淡下去,人们就又看不到这颗恒星了。这就是为什么超新星在出现一段时间后又突然消失的原因。
对于超新星爆发的原因的探索,人们还处于猜测、设想的阶段。目前比较流行的观点认为,超新星爆发可能是由恒星内层向中心“坍缩”时极其迅速地释放出来的引力势能引起的。因为恒星在燃烧过程中,随着能量的耗尽,它的外壳会向外膨胀,而它的核却受反作用力的影响开始收缩,恒星的核在巨大的压力和由此产生的高温下发生一系列的物理变化,从而产生巨大的爆炸。
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