[多圖][天文] 淺談超新星

淋完衫

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海と花束 2017-12-05 09:02:09
champagne supernova in the sky

留名支持
白金鐘先 2017-12-05 09:38:30
天文撚留名
睇開黑洞嘅野

邊方面既?



黑洞形成,其實睇落好簡單地計佢個escaping velocity 大過光速就會令到連光都走唔到

同埋講個accretion disk 呀。
不過最難明係好似話係可以有野可以離開到黑洞,我睇書話係d matter 係accretion disk 入黑洞果個位會自己拆左一pair anti-matter 同matter 出嚟,咁佢拆出嚟果陣就會有機會有一粒anti-matter 或者matter 係黑洞到出嚟

Sorry for 1999 我d 表達能力比較差

下面係咪講緊Hawking radiation? 數真係唔知佢地點計。



應該係,我都係睇果本新時間簡史同埋其他黑洞嘅書睇返嚟

Btw 巴打會唔會有機會講下string theory

其實我唔明點解黑洞咁難揾
有gravitational wave又有hawking radiation
想了解下背後有咩因素


Gravitational wave 唔係咁易detect 到,成百年前propose 而家先detect 到唔知5定5次
主要點解黑洞咁難搵因為真係太黑 你冇得直接觀察到佢,只有睇附近d 星體嘅活動嚟間接發現到佢存在
Edelschwarz 2017-12-05 09:39:43

其實我唔明點解黑洞咁難揾
有gravitational wave又有hawking radiation
想了解下背後有咩因素

單純黑洞造成嘅時空扭曲係detect唔到
我地淨係detect到時空扭曲嘅改變
而且因為gravity係非常廢嘅關係
只有超級大嘅時空扭曲嘅改變,例如兩個黑洞相食,先至做到強大嘅gravitational wave畀我地detect到
例如人類第一次detect到嘅gravitational wave係源於兩個質量為29同36個太陽嘅黑洞相食
食完之後個黑洞得返62個太陽嘅質量
即係有3個太陽嘅能量變咗gravitational wave
自己E=mc^2計吓即係要幾多能量
所以平時個黑洞喺度鳩行同埋食accretion disk係唔會造成detect到嘅gravitational wave

至於Hawking radiation就好似blackbody radiation咁
不過黑洞個mass就同對應嘅blackbody radiation temperature成反比
即係黑洞越大個,佢個surface 'temperature'就越低
但係天上面嘅黑洞起碼都幾個太陽咁重
相應嘅'temperature'係以nanokelvin計 (10個太陽咁重嘅黑洞個temperature係6.17x10^-9 K)
而radiation intensity係同temperature嘅四次方成正比
所以佢放出嚟嘅Hawking radiation係極少
(同一個黑洞計出嚟係8.99x10^-31 W)
而一個人放出嚟嘅infrared係~800W
所以就算成個天都係黑洞你都唔會有可能detect到Hawking radiation

所以現時detect黑洞嘅方法就只有
1) 睇佢外圍accretion disk摩擦生熱放X-ray
2) 睇佢對週邊星體嘅引力影響

淋完衫 2017-12-05 09:45:32

應該係,我都係睇果本新時間簡史同埋其他黑洞嘅書睇返嚟
Btw 巴打會唔會有機會講下string theory

String我都係識好皮毛,有D難度。


其實我唔明點解黑洞咁難揾
有gravitational wave又有hawking radiation
想了解下背後有咩因素

因為重力波難搵,一黎儀器問題(難準+燒錢),二黎真係好弱。
而hawking radiation(HR)係暫時觀測唔到,
因為大(重)既黑洞既HR太低能量,會被microwave background radiation幹擾。
而細(輕,但其實都唔輕。。。),我地又製造唔到,而自然存在既就未搵到。
Edelschwarz 2017-12-05 09:49:15

應該係,我都係睇果本新時間簡史同埋其他黑洞嘅書睇返嚟
Btw 巴打會唔會有機會講下string theory

String我都係識好皮毛,有D難度。


其實我唔明點解黑洞咁難揾
有gravitational wave又有hawking radiation
想了解下背後有咩因素

因為重力波難搵,一黎儀器問題(難準+燒錢),二黎真係好弱。
而hawking radiation(HR)係暫時觀測唔到,
因為大(重)既黑洞既HR太低能量,會被microwave background radiation幹擾。
而細(輕,但其實都唔輕。。。),我地又製造唔到,而自然存在既就未搵到。

究竟可以同時有幾多個人答
淋完衫 2017-12-05 09:49:24
寫得好正
啱啱先見到個post, 未睇返第一個post

慢慢睇~但第一個POST會悶D。

巴打你出書既話我會買

HOHOHO,咁首先要申請曬D圖既版權先

想知道暗物質係咩
利申:查過wiki 都唔明

下篇可以寫下。上面爸打都講左,簡單講就係我地都唔知係乜既野
但我地估計佢地存在

BTW,而家開始寫,預我兩個鐘左右。
文ching 2017-12-05 09:58:34
留名 支持下樓主
白金鐘先 2017-12-05 10:08:15
好多專家大佬
kwkm 2017-12-05 10:21:06
有個問題想問

蟹狀星雲喺1054年爆發,而佢距離我地6500光年,姐喺代表佢爆發時產生嘅光要6500年先嚟到地球,咁點解宜家我地睇到佢爆發後嘅樣


1054係指公元1054年。而個刻睇到既光係6500年前發出既。
所以超新星爆既時間係公完前5500年左右。
但我地係1054年先睇得返。
所以而家2000年左右,就係睇佢爆發後1000年後既樣,姐係佢仲係第2個phase。

想知多啲果時啲人靠啲咩而觀測到佢爆
同埋紀錄低左啲咩
Edelschwarz 2017-12-05 10:29:59
有個問題想問

蟹狀星雲喺1054年爆發,而佢距離我地6500光年,姐喺代表佢爆發時產生嘅光要6500年先嚟到地球,咁點解宜家我地睇到佢爆發後嘅樣


1054係指公元1054年。而個刻睇到既光係6500年前發出既。
所以超新星爆既時間係公完前5500年左右。
但我地係1054年先睇得返。
所以而家2000年左右,就係睇佢爆發後1000年後既樣,姐係佢仲係第2個phase。

想知多啲果時啲人靠啲咩而觀測到佢爆
同埋紀錄低左啲咩


用眼

至和元年七月二十二日,守將作監致仕楊維德言:伏睹客星出現,其星上微有光彩,黃色。謹案《黃帝掌握占》云:客星不犯畢,明盛者,主國有大賢。乞付史館,容百官稱賀。詔送史館。

嘉祐元年三月,司天監言:客星沒,客去之兆也。初,至和元年五月,晨出東方,守天關,晝見如太白,芒角四出,色赤白,凡見二十三日。
雨霖鈴 2017-12-05 11:44:53
有冇人睇啊

有啊
雨霖鈴 2017-12-05 11:49:26
好彩樓主有特登解釋翻唔係跟住main sequence行,本身都唔小心混淆左 btw 等你繼續出post
中大垃撚圾 2017-12-05 12:14:34
btw上個post有個巴打講得冇錯,天文真係睇下圖最開心,如果真係落研究就只得一堆數據同paper等緊你,如果單純抱著睇星好靚既話會感受好大落差
利申:做過cosmic rays data analysis,最後都係頂唔順還俗左

都識2個MPHIL都係讀唔來
一個成個TOPIC FAIL哂炒哂車
一個發現賣望遠鏡仲好賺
你而家想點? 2017-12-05 12:30:40
留名支持
淋完衫 2017-12-05 13:48:43
真係好難寫,寫耐左小小。同埋今次真係多字啦。
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上一篇介紹左HR-Diagram,而家再睇返呢句野先。

已知既宇宙中,有兩個情況都可以造成超新星爆發既。
第一種,雙星系統中既白矮星,吸取過多伴星既質量時發生。
第二種,單星系統中既恆星演化到某個周期內部燃料用盡,由核心質量過重以至重力塌縮引起。


而家大家應該睇得明了。
第一種中既白矮星係指HR-Diagram左下角,就黎老死既恆星。
而第二種中既某個周期,就係指HR-Diagram右上角既超紅巨星了。
咁我地先講第二種。

----------------------------------------------------------------

II型超新星 Type II Supernova



[size=3]一個穩定既恆星,核融合(例如講過既Hydrogen合成做Helium)所提供向外既壓力,應該同佢自身向內既重力 岩岩好抵銷既。



紅超巨星進行核融合,做出黎既元素會越來越重,而越重既元素就會越接近核心,形成洋蔥型(呢個比喻幾好)既結構。

[size=3]當核心變成 鐵 Fe之後,因為再進行核融合所需既溫度極高,核心既溫度唔夠繼續進行核融合,我地就會話佢用曬燃料
用曬燃料,當然就唔會再有向外既壓力,所以就會有重力塌陷發生。



雖然冇解釋到原理,但大家應該注意到,主序星紅巨星時,變大左會冷卻(冇錯,冷卻係紅色)
相反,超紅巨星急速收縮既時候,溫度就會急速提升

溫度急速、大幅提升後,恆星就會繼續進行核融合,或者其他會提升向外既壓力既反應,令到收縮突然停止。
(聽故事係有趣既,但計數係好痛苦既,我冇講就唔好好奇啦。

然後溫度不足以支持下一個反應時,恆星就會再度收縮。不斷重複。
淋完衫 2017-12-05 13:48:54
慣性。係指物件靜止式者固定速度移動時,如果冇外力,係會永遠靜止或者固定速度移動既。
而係恆星入面既物質,係塌縮時,會向住中心極高速咁移動(幾快?每秒7萬公里左右啦)
所以恆星塌陷時向中心移動既物質,要受到外力先會停止。
雖然停止收縮,而力傳遞需時,就會造成小量既延遲。
而係同時,新一輪既反應又發生了,新既向外壓力又突然施加係向中心移動既物質上。

可以相像下,兩個迎頭貨車相撞、兩架飛機迎頭相撞。

而當中極大既能量,就會隨物質既相撞引發劇烈爆炸,我地就叫做衝擊波 Shockwave


雖然上面好似講左好多步驟咁,事實上重力塌縮只係千分之幾秒之內既事黎。
雖然快,但當中既威力,係唔可以忽視既。以常見既TNT炸藥做指標,每公斤TNT等如四百二十萬焦耳(即一卡路里)。
而超新星爆發,大約係等如一千噸既TNT。
拿,呢段我都係上網睇,因為唔想解釋能量單位


到底幾重既恆星,先至可以引至II型超新星爆發呢?
大約係 大於8個太陽咁重既恆星。
因為太輕既恆星,~0.4M 至 <8個太陽咁重,佢地既核心未融合到鐵。
所以即使燃料用完後,重力塌縮係溫和既。
而<0.4M既恆星,更加唔會形成紅巨星,而會直接變成塌縮成為白矮星架。
所以放心,太陽係唔會爆炸的。



NASA既克卜勒太空望遠鏡 Kepler space telescope就係2011年拍攝到,距離我地12 億光年,500倍太陽咁重既KSN 2011d既爆發。
當然所謂既拍攝,唔係真係話有圖,而係記錄左一堆數據。
佢地將數據整左個動畫,好唔好睇就見人見智啦。

https://www.youtube.com/watch?time_continue=16&v=kLlILnQjGfc
kat醜醜 2017-12-05 14:17:42
究竟字宙中心係咪真係有個大黑洞
雲抹 2017-12-05 14:31:09
留名支持
好耐冇學
天文知識仲停留左係中學階段
甩丁佬 2017-12-05 14:42:06
Lm
Holstein 2017-12-05 14:44:14
究竟字宙中心係咪真係有個大黑洞


冇宇宙中心
DLLMEAA 2017-12-05 15:03:34
真係好難寫,寫耐左小小。同埋今次真係多字啦。
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上一篇介紹左HR-Diagram,而家再睇返呢句野先。

已知既宇宙中,有兩個情況都可以造成超新星爆發既。
第一種,雙星系統中既白矮星,吸取過多伴星既質量時發生。
第二種,單星系統中既恆星演化到某個周期內部燃料用盡,由核心質量過重以至重力塌縮引起。


而家大家應該睇得明了。
第一種中既白矮星係指HR-Diagram左下角,就黎老死既恆星。
而第二種中既某個周期,就係指HR-Diagram右上角既超紅巨星了。
咁我地先講第二種。

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II型超新星 Type II Supernova



[size=3]一個穩定既恆星,核融合(例如講過既Hydrogen合成做Helium)所提供向外既壓力,應該同佢自身向內既重力 岩岩好抵銷既。



紅超巨星進行核融合,做出黎既元素會越來越重,而越重既元素就會越接近核心,形成洋蔥型(呢個比喻幾好)既結構。

[size=3]當核心變成 鐵 Fe之後,因為再進行核融合所需既溫度極高,核心既溫度唔夠繼續進行核融合,我地就會話佢用曬燃料
用曬燃料,當然就唔會再有向外既壓力,所以就會有重力塌陷發生。



雖然冇解釋到原理,但大家應該注意到,主序星紅巨星時,變大左會冷卻(冇錯,冷卻係紅色)
相反,超紅巨星急速收縮既時候,溫度就會急速提升

溫度急速、大幅提升後,恆星就會繼續進行核融合,或者其他會提升向外既壓力既反應,令到收縮突然停止。
(聽故事係有趣既,但計數係好痛苦既,我冇講就唔好好奇啦。

然後溫度不足以支持下一個反應時,恆星就會再度收縮。不斷重複。

"超紅巨星急速收縮既時候,溫度就會急速提升"點解會咁?
DLLMEAA 2017-12-05 15:06:01
真係好難寫,寫耐左小小。同埋今次真係多字啦。
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上一篇介紹左HR-Diagram,而家再睇返呢句野先。

已知既宇宙中,有兩個情況都可以造成超新星爆發既。
第一種,雙星系統中既白矮星,吸取過多伴星既質量時發生。
第二種,單星系統中既恆星演化到某個周期內部燃料用盡,由核心質量過重以至重力塌縮引起。


而家大家應該睇得明了。
第一種中既白矮星係指HR-Diagram左下角,就黎老死既恆星。
而第二種中既某個周期,就係指HR-Diagram右上角既超紅巨星了。
咁我地先講第二種。

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II型超新星 Type II Supernova



[size=3]一個穩定既恆星,核融合(例如講過既Hydrogen合成做Helium)所提供向外既壓力,應該同佢自身向內既重力 岩岩好抵銷既。



紅超巨星進行核融合,做出黎既元素會越來越重,而越重既元素就會越接近核心,形成洋蔥型(呢個比喻幾好)既結構。

[size=3]當核心變成 鐵 Fe之後,因為再進行核融合所需既溫度極高,核心既溫度唔夠繼續進行核融合,我地就會話佢用曬燃料
用曬燃料,當然就唔會再有向外既壓力,所以就會有重力塌陷發生。



雖然冇解釋到原理,但大家應該注意到,主序星紅巨星時,變大左會冷卻(冇錯,冷卻係紅色)
相反,超紅巨星急速收縮既時候,溫度就會急速提升

溫度急速、大幅提升後,恆星就會繼續進行核融合,或者其他會提升向外既壓力既反應,令到收縮突然停止。
(聽故事係有趣既,但計數係好痛苦既,我冇講就唔好好奇啦。

然後溫度不足以支持下一個反應時,恆星就會再度收縮。不斷重複。

"超紅巨星急速收縮既時候,溫度就會急速提升"點解會咁?

btw幾時講到degeneracy pressure同Chandrasekhar limit?2年前take intro astron course有講依2個但冇講detail
淋完衫 2017-12-05 15:32:37
個post主要想簡單咁普及天文知識俾普通人,所以我會著重講結果,
點推論我都唔會詳細講。希望大家明白,但都答一答你先。

"超紅巨星急速收縮既時候,溫度就會急速提升"點解會咁?

推論出黎既維里定理 Virial Theorem,簡單黎講就係:

所以 收縮(U,Potential Energy下降),就熱D(K,Kinetic Energy上升)。
順便講埋,咁點解主序星變紅巨星,明明核心熱左,點解會變大?
因為同一條定理指出,係一個足夠小既時間入面,能量應該大至上守恆既。
一粒星既恆心收縮,佢既外圍就會膨脹。
核心收縮引起溫度上升,佢既外圍溫度就會下降。


btw幾時講到degeneracy pressure同Chandrasekhar limit?2年前take intro astron course有講依2個但冇講detail

Degeneracy詳細就唔講了,因為係數字遊戲。後面講白矮星再講下。
簡單講普通物質既物理特性只需要計古典力學,而Degenerate既就要考慮量子力學。
例如話原來pressure只反比volume,Degenerate係pressure反比於volume既5/2次方。
由為公式唔同,所以結果就唔同曬了。

而Chandrasekhar limit就係考慮Degeneracy pressure計出既最大質量。
兩個term後面講白矮星有需要再講下。

BTW,乜intro course教咁深架咩?
DLLMEAA 2017-12-05 15:48:45
個post主要想簡單咁普及天文知識俾普通人,所以我會著重講結果,
點推論我都唔會詳細講。希望大家明白,但都答一答你先。

"超紅巨星急速收縮既時候,溫度就會急速提升"點解會咁?

推論出黎既維里定理 Virial Theorem,簡單黎講就係:

所以 收縮(U,Potential Energy下降),就熱D(K,Kinetic Energy上升)。
順便講埋,咁點解主序星變紅巨星,明明核心熱左,點解會變大?
因為同一條定理指出,係一個足夠小既時間入面,能量應該大至上守恆既。
一粒星既恆心收縮,佢既外圍就會膨脹。
核心收縮引起溫度上升,佢既外圍溫度就會下降。


btw幾時講到degeneracy pressure同Chandrasekhar limit?2年前take intro astron course有講依2個但冇講detail

Degeneracy詳細就唔講了,因為係數字遊戲。後面講白矮星再講下。
簡單講普通物質既物理特性只需要計古典力學,而Degenerate既就要考慮量子力學。
例如話原來pressure只反比volume,Degenerate係pressure反比於volume既5/2次方。
由為公式唔同,所以結果就唔同曬了。

而Chandrasekhar limit就係考慮Degeneracy pressure計出既最大質量。
兩個term後面講白矮星有需要再講下。

BTW,乜intro course教咁深架咩?

係呀,佢year 1 physics common core黎,所有major都take得,講晒d星乜mass會變乜又講吓HR diagram又講吓apparent magnitude,去到最後又講吓CBR呀又講吓inflation theory呀,基本上佢cover晒big bang以黎d星系點誕生去到終結
淋完衫 2017-12-05 15:54:35

係呀,佢year 1 physics common core黎,所有major都take得,講晒d星乜mass會變乜又講吓HR diagram又講吓apparent magnitude,去到最後又講吓CBR呀又講吓inflation theory呀,基本上佢cover晒big bang以黎d星系點誕生去到終結

要量產天文學家了
咁教法,一成都唔知吸唔吸收到
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