[多圖][天文] 淺談超新星

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

留名支持
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
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

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。
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
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。
2017-12-05 09:58:34
留名 支持下樓主
2017-12-05 10:08:15
好多專家大佬
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
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。
2017-12-05 11:44:53
有冇人睇啊

有啊
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
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
2017-12-05 12:30:40
留名支持
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。

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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。
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
2017-12-05 14:17:42
究竟字宙中心係咪真係有個大黑洞
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
2017-12-05 14:42:06
Lm
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
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?
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
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?
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
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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