Общение Вселенная, Галактика, Космические объекты

Каков механизм образования сверхновых, НЗ и ЧД? - Добавить тему

комментарии
1
Sqwair777113 · 05-02-2015

Уточнение: за счет чего происходит взрыв, ведь к моменту взрыва яд.реакции затухают и практически прекращаются? Далее, что заставляет звезду (уже бывшую) коллапсировать, за счет чего происходит сжатие? И наконец, какой механизм ответственен за последующее образование ЧД/НЗ?

2
Ivan120 · 05-02-2015

Звезда это эволюционизирующий объект.Со временем термоядерное топливо в ней выгорает,и звезда попросту стареет.Потом может быть несколько вариантов событий.Один из них-светило становится черной дырой.

3
DimitriyP173 · 06-02-2015

Sqwair777. Тут всё взаимосвязано. Фактически, звезда "взрывается" всё время своей жизни. А под конец "взрыв происходит взрывообразно".
Сильно упрощённо всё выглядит примерно так: Звезду, условно, можно разделить на 2 части - ядро и вышележащие слои. Вышележащие слои своей немалой массой "давят" на ядро и "подпитывают" его топливом, запуская в нём термоядерные реакции и превращая фактически в бомбу, которая по сути своей уже взорвалась! Но эти же вышележащие слои не дают бомбе-ядру разлететься к чёртовой матери вместе со всей звездой.
Получается такая картина: ядро "изнутри" давит на вышележащие слои, а те, в свою очередь, "снаружи" давят его обратно. Ну это как если бы мы засунули ядерную бонЪбу в какой-нибудь суперский контейнер, где и взорвали бы её. Тогда стенки контейнера удерживали бы "разрывающие" силы атомного взрыва, подобно верхним слоям звезды.
Проблемы начинаются когда вышележащие слои "выгорают", ибо они, как уже было сказано, поддерживают "горение" ядра, подпитывая его самими собой, являясь топливом для его горения.
В какой то момент давление вышележащих слоёв уже не может удержать "разрывающих сих" звёздного ядра - и бабах! Звезда совершает эпичный Бада-бум, расшвыривая вокруг себя остатки слоёв лежащих снаружи.
Ещё раз повторю, что это сильно упрощённая картина- в реальности и слоёв у звёзд поболе, и процесс посложнее, но общий смысл примерно такой.

4
Sqwair777113 · 06-02-2015

Не то, все - не то! Эт, я и так знаю, и подробности про водород/гелий.... Слои "внешние давят" - чего ради? Плазма, да излучение давит на ядро, а здезда при этом продолжает расширяться! За счет чего? И потом, белые-то карлики - не коллапсируются и не взрываются. Предвижу слово магическое "масса". Ну и что! Ладно, пусть взорвалась, но какие тогда силы собирают взорвавшуюся массу в форму в мильены раз меньшую первоначальной? А по сути в сингулярность. Горизонт событий и зона шварцшильда - не в счет, енто всего лишь околосингулярная граница, до пределов которой можно что-то наблюдать. И потом, почему в отдельно взятом случае возникает ЧД, а в друго НЗ? Хотя одна-две солнечных массы разницы. Какую роль играет масса во всем этом?

5
DimitriyP173 · 07-02-2015

Sqwair777. Да просто же всё. Итак, по пунктам:
- "Слои "внешние давят" - чего ради?"
- Дык, за счёт двух компонентов
А) массы и
Б) гравитации.

Тут всё взаимосвязано: чем выше масса, тем сильнее сдавливаться объект -> чем сильнее он "сдавливается", тем меньше расстояние между частицами из которых он состоит -> чем меньше расстояние между частицами, тем сильнее они притягиваются друг к другу (закон Ньютона: сила притяжения прямо пропорциональна массе и обратно пропорциональна квадрату расстояния) -> чем сильнее частицы притягиваются, тем выше плотность и гравитация объекта -> чем выше плотность и гравитация, тем сильнее сдавливается объект -> тем выше его плотность/гравитация и т.д.

И свернуться бы всему этому делу в сингулярность, если бы не было предусмотрено "механизмов защиты" от такого безобразия.
Так, вначале сдавливанию препятствуют внутриатомные силы. Всё-таки вдавливать электроны в ядро задача не из лёгких. Поэтому до определённых размеров (массы) космические объекты это просто планеты гиганты.
Например Юпитер. Поднабери он массу разиков в 50 поболе - получился бы вполне себе пристойный Коричневый Карлик. НО! Если мы начнём "сбрасывать" на него недостающую массу, то в весе то он прибавит, а вот в размерах почти что и нет! Ну может раза в 4-6 побольше станет, что против увеличения массы в 50 раз почти что ниочём.

Идём дальше. Если продолжать наращивать массу, то в какой то момент звезда сжимается настолько, что в ейном нутре возгораются ядерные реакции, препятствующие дальнейшему сжатию. Это второй защитный механизм. Но есть одна проблема. Он не вечен и действует только пока идут термоядерные реакции. Когда топливо для них заканчивается он "выключается" и наступает феерический капец всему! Сверхновая! Бабах!

Теперь самое интересное. А именно ответ на вопрос "...какие тогда силы собирают взорвавшуюся массу в форму в мильены раз меньшую первоначальной?"
- И ответ на него (согласно фицияльной теории) - Взрывная Волна. Когда звезда таки взрывается, то происходит следующее: часть энергия взрыва оказывается направленной вовне, и разбрасывают остатки внешних слоёв по окрестностям. А вот другая часть энергии устремляется вовнутрь и сжимает ядро звезды по самое немогу.
И вот тут всё зависит от силы взрыва. Чем он сильней, тем большее количество энергии оказывается направлено вовнутрь и тем большие появляются шансы "сломать" первый защитный механизм - внутриатомное сопротивление.

Если взрыв оказывается средним, то его силы аккурат хватает на то, чтоб вдавить электроны в ядра и превратить ядро звезды в нейтронную звезду.
А если рванёт посильнее, то тут уже и ядерные силы не сдюжат напора - и вот вам сингулярность, сиречь Чёрная Дыра.

"Сила" же взрыва напрямую зависит от активности ядерных реакций в звезде. А те в свою очередь от её массы. Поэтому чем больше масса, тем неизбежнее будет появление нейтронной звезды или чёрной дыры.

Вот примерно как то так всё и происходит. Вопросы?

6
VPavlov132 · 07-02-2015

Sqwair, зайдите на мой сайт. Там в картинках.

7
Sqwair777113 · 07-02-2015

" И ответ на него (согласно фицияльной теории) - Взрывная Волна. Когда звезда таки взрывается, то происходит следующее: часть энергия взрыва оказывается направленной вовне, и разбрасывают остатки внешних слоёв по окрестностям. А вот другая часть энергии устремляется вовнутрь и сжимает ядро звезды по самое немогу. " Маловероятно. Как взрыв может быть направлен сам в себя? Тогда ващщще ничего не останется, разнесет все на хрен (овощ такой) и никакого ядра не останется в принципе. Насчет массы, при взрыве сверхновой значительная часть ралетается, и звезда ну оооочень "худеет" (по массе), затем в результате ее расширения, да еще и с немаленькой скоростью (!) плотность тоже уменьшается. А теперь, что имеем? Имеем крохотное ядро (если оно вообще сохранилось при взрыве) имеем кучу всякой плазмы, излучений, частиц летящих с безумной скоростью, и тут - БАЦ! что-то - РРРАЗ!!! и все это дело собрало в сингулярность, остановило разлет всей этой катавасии, успевшей превысить первоначальны объем раз в 100, погасило скорость и направило эту скорость в обратку, да еще сжало аж не по-деццки. Гравитация? Не верю. Не может гравитация взрыв сколлапсировать обратно. Вакуум в вакууме? :) (После взрыва) Абсурд.

8
dilettant170 · 08-02-2015

Сквайр, а ты знаешь как устроена атомная бомба, как происходит подрыв атомного заряда, в общих чертах?
Так вот атомный взрыв и есть подобие взрыва звезды (сильно приближённо конечно).
Взрыв звезды происходит не в центре ядра, "не в точке сингулярности", врыв происходит на поверхности ядра, часть вещества звезды разлетается по окресностям, а часть (ядро) взрывной волной уплотняется, это по оф. теориям, а вот конечный результат действительно сильно зависит от первоначальной массы звезды и её типа.

9
Sqwair777113 · 08-02-2015

Михаил, не забываем цепную реакцию, и не забываем что остается от ядра. К тому, же не забываем о критической массе, вследствие чего взрыв происходит спонтанно и именно внутри ядра а не с поверхности.

10
dilettant170 · 08-02-2015

А вот как раз и с поверхности ядра и начинается спонтанный взрыв, который и отбрасывает внешние оболочки и сжимает ядро.
И сфера Швардшильда для звезды определённой массы как раз и определяет что в итоге взрыва останется от звезды.
Если границы сферы лежат внутри ядра, получим белый карлик.
Если приблизительно равны размерам ядра, получим НЗ (с вариациями).
Если границы сферы лежат за пределами звёздного ядра, соответственно образуется ЧД.
По крайней мере для звёзд солнечной массы итог жизни - белый карлик, медленно остывающие остатки уплотнённого в-ва.
Если бы взрыв звезды происходил в центре ядра, то кроме разбросанных по окресностям остатков ничего никогда не оставалось бы, ни БК, ни НЗ, ни ЧД, одни ошмётки плазмы.

11
Sqwair777113 · 08-02-2015

Допустим, убедили. А почему тогда происходит взрыв? Ядерные-то реакции перед взрывом сходят на нет. Что запускает взрыв? Насчет сферы шварцшильда, имхо - мутная вещь, ибо также существует и для атомов, но атомы чет не стремятся превратиться в микроЧД/НЗ.

12
Sqwair777113 · 08-02-2015

Ха. Белые карлики тоже взрываться могут! И после взрыва сверхновой может не остаться, ни ЧД, ни НЗ. А еще самое интересное - "Законченной теории сверхновых звёзд пока не существует. Все предлагаемые модели являются упрощёнными и имеют свободные параметры, которые необходимо настраивать для получения необходимой картины взрыва. В настоящее время в численных моделях невозможно учесть все физические процессы, происходящие в звёздах и имеющие значение для развития вспышки. Законченной теории звёздной эволюции также не существует." Вики. Тут еще, особенно интересны объекты Торна-Житкова. Как такие штуки образуются и как существуют вполне себе нормально? Не есть ли эти объекты следствие конденсации разбросанного вещества после взрыва?

13
dilettant170 · 08-02-2015

Сквайр, действительно непоняток здесь ещё пруд-пруди.
Но вот какое дело "взрыв" СН астрономы наблюдают в течении порядка двух недель (максимальная яркость), потом идёт угасание, уменьшения яркости свечения, нетрудно предположить, что за это время на месте вполне компактного объекта возникает ад размером с Солнечную систему, причём весь этот объём представляет собой центр ядерного взрыва.
Что там происходит сказать точно никто не может, более-менее точно описано что происходит в центре "взрыва", точнее смогли описать то что от звезды остаётся.
А вот как будет выглядеть то, что разлетается наружу, тут астрономы не устают удивляться увиденному и ломать голову, да строить предположения как оно так вышло.
А если наблюдают что-то, не укладывающееся в их теоритические модели, хватаются за голову и начинают впадать в отчаяние. Те, которые выходят из ступора первыми, в срочном порядке начинают конструировать новые модели.
Но если довелось наблюдать нечто, подтверждающее их выкладки, вот тут готовы радоваться как дети, сложившие правильно пирамидку, но не стоит их за это винить, жизнь человеческая слишком коротка и не всегда можно дожить до подтверждения своей правоты. Что касается всякого там компьютерного моделирования, то программы ведь тоже люди пишут.

14
DimitriyP173 · 09-02-2015

Sqwair777. "А почему тогда происходит взрыв? Ядерные-то реакции перед взрывом сходят на нет. Что запускает взрыв?"

- Тут всё от массы звезды зависит. Если это какая-нибудь худосочная недозвезда, то у неё действительно все реакции постепенно сойдут на нет, "горение" прекратиться, звезда "потухнет". Что характерно, ключевое слово здесь - ПОСТЕПЕННО.
Зато когда у нас есть не звезда, а ЗВЕЗДИЩА, нормальной такой массы, вот тогда у ней всё несколько иначе происходит.
В силу своей брутальности, такие не жгут водород, а начинают прям сразу жечь гелий, отчего внешние слои за счёт выделяемой в процессе "горения" энергии, раздуваются до совершенно неприличных размеров.
А когда гелий кончается, начинают жечь всё оставшееся что могут, пока не останется одно железо. И вот тут наступает облом, ибо железо гореть не хочет, хоть пинай его, хоть уговаривай.
И тогда внешние слои, находившиеся до сих пор "в подвешенном состоянии", как бы "плавая" на "горящем" слое натурально падают на ядро, и "отскакивают" от него с образованием ударной волны, в связи с чем содержимое звезды "взбалтывается", а давление скачкообразно возрастает, заставляя взрывообразно прореагировать всё что ещё не успело. И вот тогда ка-а-ак БАБАХНЕТ!

15
DimitriyP173 · 09-02-2015

Sqwair777. "...атомы чет не стремятся превратиться в микроЧД/НЗ"
- Тут всё от энергий зависит. Теоретически, если как следует разогнать и столкнуть сколько-нибудь элементарных частиц, то в теории есть шанс, что образуется микро ЧД.
Правда во-первых нету у людей таковых энергий, чтоб это проверить; да к тому же время жизни такой микро ЧД составит микро же секунды, после чего она самоиспариться, как повелел великий и ужасный Стивен Хокинг =)
А если вдруг каким-то чудом не испариться, а будет пребывать в микромире в течение долгого макровремени, то для того, чтоб она превратилась во что-нибудь более-менее вразумительное (хотя бы 1мм в диаметре) потребуется время сопоставимое с жизнью всея вселенной. Ну, по крайней мере примерно так уверяли в "Популярной Механике", когда развенчивали мифы относительно адронного колайдера.

16
Delitant139 · 09-02-2015

Есть гипотеза, что взрыв может происходить при накоплении радиоизотопов (к примеру калифорния). И другая - при падении внешних оболочек звезды на ядро, в-во переходит в нейтронное состояние выделяя при этом огромную энергию.

17
DimitriyP173 · 10-02-2015

Delitant. Тож вариант. Но идея с накоплением радиоизотопов лично мне, как НЕ-специалисту, кажется маловероятной, потому как накопление происходит постепенно, а не взрывообразно. Соответственно это, как максимум, могло бы привести к поддержанию "горения" в течение какого то времени - взамен водорода, гелия, кислорода ect. Но и только.
А вот второй вариант - почему бы и нет? Как минимум, ничто не мешает "нейтронной бомбе" учавствовать в Бада-Буме наряду с "классическими" компонентами взрыва. Тут, понятно, любопытно было бы узнать какой из этих факторов главнее. Ну, если они и вправду напару работают.

18
Sqwair777113 · 10-02-2015

Я, вот, подумал тут... Гелий, водород, железо, углерод, изотопы разные... Какого овоща? По-сути, мы ж ничего не знаем, что там внутри ядра. Если верить теориям, да поверхностным данным - внутрях солнечных температура составляет многие мильены, а то и десятки мильенов градусов, да еще давленьице... Не должно ли вещество существовать ввиде субатомных частиц? А синтез, проходить в "умеренной" зоне солнышка, на границе ядра или чуть ближе к фотосфере или в оной. Тогда, теория уплотнения ядра кажется вполне себе.

19
Sqwair777113 · 10-02-2015

А вот еще парадокс: почему гравитация НЗ/ЧД больше, чем гравитация первоначальной звезды? Ведь, количество вещества стало меньше, как и масса, а вот поди ж ты - гравитация сильнее! Стало быть гравитация от плотности вещества зависит? (Нобелевку мне, Нобелевку! Срочно!!!) Значит, включается какой-то неизвестный механизм усиливающий гравитацию?

20
DimitriyP173 · 10-02-2015

Sqwair777. "(Нобелевку мне, Нобелевку! Срочно!!!) Значит, включается какой-то неизвестный механизм усиливающий гравитацию?"

Чёрт, боюсь твою светлую идею украли ещё до того, как ты её придумал! Вот ведь хапуги, ничего святого у людей! Ну да ничего, я знаю как минимум одного, кто это сделал - это был сэр Исаак Ньютон!

Да просто же всё. Чем выше плотность, тем больше масса. Чем больше масса, тем сильнее притяжение. Взрыв сверхновой придаёт ядру звезды такую плотность, что его гравитация возрастает многократно.

21
Sqwair777113 · 10-02-2015

DimitriyP, неее! Здесь дело именно в плотности! Судите сами: до взрыва была звезда, допустим размером с Солнце и по массе - 1 Солнце. Теперь, после взрыва, имеем массу чуть меньше солнечной, размеры примерно в 3км, а гравитацию несравненно большую! Факт, легко узреть логически: до взрыва звезда излучала свет, тела безнаказанно летали вокруг Солнышка, после взрыва всё круто поменялось. Теперь, все что не окажется вблизи затягивается в эту прорву, даже свет. Вот. А поменялось что? Только размеры => плотность, т.к. масса пусть даже первоначальная осталась. А гравитация почему-то при той же одной солнечной массе увеличилась неимоверно! Вывод, виновата плотность. А вот, теперь самое интересное, что там внутри при таких плотностях происходит, за счет чего гравитация усиливается? А то что вы выше написали немножко некорректно.

22
Sqwair777113 · 10-02-2015

Средняя плотность Солнца составляет 1,4 г/см³. Средний диаметр 1,392·10^9 м. Объём 1,40927·10^27 м³. Масса 1,9891·10^30 кг. Для Солнца радиус Шварцшильда составляет примерно 3 км.
"Можно ввести понятие «средней плотности» чёрной дыры, поделив её массу на «объём, заключённый под горизонтом событий»[Комм 2]:

Средняя плотность падает с ростом массы чёрной дыры. Так, если чёрная дыра с массой порядка солнечной обладает плотностью, превышающей ядерную плотность, то сверхмассивная чёрная дыра с массой в 10^9 солнечных масс (существование таких чёрных дыр подозревается в квазарах) обладает средней плотностью порядка 20 кг/м³, что существенно меньше плотности воды. Таким образом, чёрную дыру можно получить не только сжатием имеющегося объёма вещества, но и экстенсивным путём, накоплением огромного количества материала."
"Нейтро́нная звезда́ — астрономический объект, являющийся одним из конечных продуктов эволюции звёзд, состоящий, в основном, из нейтронной сердцевины, покрытой сравнительно тонкой (∼1 км) корой вещества в виде тяжёлых атомных ядер и электронов. Массы нейтронных звёзд сравнимы с массой Солнца, но типичный радиус составляет лишь 10—20 километров. Поэтому средняя плотность вещества такой звезды в несколько раз превышает плотность атомного ядра (которая для тяжёлых ядер составляет в среднем 2,8·10^17 кг/м³). Дальнейшему гравитационному сжатию нейтронной звезды препятствует давление ядерной материи, возникающее за счёт взаимодействия нейтронов." Вики. Теперь еще один парадокс - чем больше ЧД (в массовых солнечных количествах), тем меньше плотность, но гравитация больше, а плотность НЗ больше плотности атомных ядер... Жють! :)

23
Sqwair777113 · 10-02-2015

Кажись, пора вводить новую величину - удельную гравитационную! :) И ввести эталон единицы гравитационного воздействия! Скажем, воздействие звезды массой в одну солнечную, на объект сферической формы, массой 1кг, на расстоянии 1 а.е. :)

24
Delitant139 · 11-02-2015

Гравитация увеличится возле поверхности карлика (или НЗ), а на большом расстоянии она уменьшится. Грубо говоря гравитация будет более "плотнее" в меньшем объёме при более плотном в-ве. Как то вот так.

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!