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什么是新星、Ⅰa型超新星和Ⅱ型超新星?

169 2024-05-28 16:19 admin   手机版

一、什么是新星、Ⅰa型超新星和Ⅱ型超新星?

1. 超新星的定义

超新星(supernova)是一种极其罕见的天文现象。它是指一颗普通恒星在其生命周期末期突然释放出巨大能量,使星光亮度急剧增强,然后缓慢衰减的过程。

1.1. 超新星的类型

根据光谱特征和光变曲线,超新星分为两大类:Ia型超新星和核塌缩型超新星。核塌缩型超新星又可细分为Ib型、Ic型和II型。

1.2. 超新星的发现

超新星爆发是非常罕见的现象,人类历史上记录的超新星爆发次数非常有限。然而,随着观测技术的发展,人类逐渐发现了更多的超新星,为我们研究恒星的演化过程提供了宝贵的资料。

2. 超新星的形成与演化

超新星的形成与演化过程非常复杂,具体取决于超新星的类型。

2.1. Ia型超新星

Ia型超新星的形成过程涉及到一个特殊的双星系统,其中一颗是白矮星。白矮星是一种低质量恒星在演化末期形成的致密天体,主要由电子和离子核组成。在双星系统中,白矮星会因为引力作用吸积其伴星的物质。随着物质不断地从伴星流向白矮星,白矮星的质量逐渐增加。

当白矮星的质量达到钱德拉塞卡尔极限(约为1.4倍太阳质量)时,其内部压力将无法抵抗引力,从而引发核反应失控。这导致白矮星内部的碳和氧原子发生快速的核聚变,释放出大量的能量。这种能量释放使白矮星的亮度急剧上升,形成Ia型超新星爆发。

2.2. Ib、Ic、II型超新星

核塌缩型超新星的形成与演化主要与恒星的质量有关。当恒星的质量足够大(通常为8倍太阳质量以上),其核心的核反应将持续进行,以生成越来越重的元素。最终,恒星核心中将形成一个主要由铁和镍组成的核心,称为铁核。

铁核在形成过程中,会以吸收能量的方式进行核聚变,这使得铁核无法产生更多的能量来抵抗其自身的引力。当铁核的质量达到钱德拉塞卡尔极限时,核心将发生塌缩。这个过程非常迅速,铁核的塌缩时间仅为几百分之一秒。

在铁核塌缩的过程中,释放出的能量将推动恒星外层物质迅速膨胀。塌缩产生的中子星或黑洞与外层物质的相互作用导致爆炸性的能量释放,形成Ib、Ic或II型超新星爆发。这些类型的超新星具有不同的光谱特征和光变曲线,反映了它们在恒星演化过程中物质组成和结构的差异。

3. 超新星爆发的影响

超新星爆发在宇宙演化中扮演着重要角色,其影响体现在多个方面,包括宇宙射线来源、元素生成以及星系的演化等。

3.1. 宇宙射线来源

超新星爆发时产生的高能粒子可以被加速至相对论速度,从而形成宇宙射线。宇宙射线对于星际物质的传输以及星际磁场的演化具有重要作用。首先,宇宙射线在传播过程中会与星际物质相互作用,影响物质在星际空间的分布;其次,宇宙射线在星际磁场中的传播可能引起磁场的扭曲和重新连接,从而影响星际磁场的演化过程。

3.2. 元素生成

超新星爆发过程中的高温高压环境有利于重元素的生成。在这种条件下,原子核之间的碰撞能量足够高,使得核聚变反应更容易发生,从而产生较重的元素。这些重元素随后被抛射到宇宙空间,为新恒星和行星的形成提供了原材料。实际上,许多在地球上发现的重元素,如金、银和铂等,都是在超新星爆发中生成的。

3.3. 星系的演化

超新星爆发产生的能量和物质对星系的演化具有重要作用。一方面,超新星释放的能量可能对恒星形成产生影响。由于超新星爆发释放的巨大能量,周围的气体可能受到压缩,从而诱发恒星的形成。另一方面,超新星抛射的物质则有助于星际气体的循环。超新星残骸中的重元素会与星际气体相混合,这些富含重元素的星际气体可能对未来恒星和行星的形成产生重要影响。此外,超新星抛射的物质还可能改变星系内的物质分布,从而影响星系的动力学结构和演化过程。

4. 超新星遗迹

超新星爆发后,其残骸将继续影响周围的星际环境。

4.1. 观测方法

超新星遗迹可通过多种观测方法进行研究,如射电、光学、X射线和伽马射线等。不同波段的观测结果将揭示遗迹的不同性质。

4.2. 已知超新星遗迹

迄今为止,人类已经观测到了许多超新星遗迹,如蟹状星云、蛇女座A和Vela等。这些遗迹为我们了解超新星爆发的物理过程提供了宝贵信息。

5. 超新星与地球的关系

超新星爆发对地球生物也可能产生影响。

5.1. 古代超新星爆发

通过对古代历史文献的研究,人们发现了一些可能与超新星爆发相关的记录。这些记录为我们了解超新星在地球历史中的作用提供了线索。

5.2. 超新星与地球生物的影响

距离地球较近的超新星爆发可能对地球生物产生影响。一方面,超新星产生的高能粒子和辐射可能对大气层产生影响,进而影响地球表面的生物。另一方面,超新星产生的重元素对生物的进化也可能产生间接影响。

6. 结论

总之,超新星作为宇宙中罕见的天文现象,对恒星的演化、元素生成、宇宙射线的产生以及地球生物的影响等方面具有重要意义。随着观测技术的不断发展,我们将能揭示更多关于超新星的奥秘,为人类探索宇宙提供更多的启示。

二、新星、超新星、超超新星的区别?

1、爆炸程度不同:

新星爆炸的别名是超新星爆炸,超新星爆发是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。这种爆炸都极其明亮,过程中所突发的电磁辐射经常能够照亮其所在的整个星系,并可持续几周至几个月才会逐渐衰减变为不可见。

如果是质量更大的恒星,它们则会以形成黑洞而终结其一生。这种形成黑洞的爆发是宇宙中规模最大的超新星爆发,叫做“超超新星”(hypernova),也叫“极超新星”。

2、爆炸结果不同:

质量为太阳质量8至25倍的恒星会因引力坍缩而最终发生超新星爆发,最终遗留下一颗中子星。极超新星是质量超过太阳质量25倍的恒星所发生的一种超新星爆发,其亮度是质量为太阳质量8至25倍的恒星的超新星爆发的10倍。

3、爆炸触发的方式不同:

超新星触发:突然重新点燃核聚变之火的简并恒星,一颗简并的白矮星可以通过吸积从伴星那儿累积到足够的质量,或是吸积或是合并,提高核心的温度,点燃碳融合,并触发失控的核聚变,将恒星完全摧毁。大质量恒星核心的引力塌陷。

超级星爆炸是大质量恒星核心的引力塌陷。大质量恒星的核心可能遭受突然的引力坍缩,释放引力势能,可以创建一次爆炸。

参考资料来源:

参考资料来源:

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三、何谓超新星?新星、超新星如何划分的?

“超新星”就是爆发规模超过“新星”的天体。就是在本来看不到恒星的地方出现其亮度比新星更大的天体。一旦变成超新星,恒星就死亡了。超新星爆发是恒星世界中最壮观的天象。半人马座Z星爆发时比整个星系亮100倍。历史上记载的银河系内的超新星,都可以在白天看见,持续时间可达两个月以上。

超新星(SN)可以分成两大类,Ⅰ型超新星(SNI)和Ⅱ型超新星。主要的分别是爆发的光谱中是否含氢,不含氢的是Ⅰ型,含氢的是Ⅱ型。Ⅰ型超新星爆发后,全部炸掉。Ⅱ型超新星爆发后的残骸是中子星,少数也可能是黑洞。

四、巨新星和超新星的区别是什么?

简单讲讲我的一些认识吧:

对于传统的超新星模型而言,一般有两种爆发机制,分别是热核爆炸型超新星和核坍缩型超新星,不同的爆发机制也对应于不同的光谱型。光谱型的定义主要是通过观测超新星爆发后的光谱,峰值时有氢的发射线为II型超新星,峰值时没有氢的发射线为I型超新星。

图1:超新星光谱型的分类,Ia型超新星是热核爆炸型(Thermal runaway)超新星,而其他类的主要是核坍缩型(Core collapse)超新星。[1](由于时间关系不翻译也不重新去画了,有时间写知乎已经很不错了)

热核爆炸型超新星主要对应你所说的Ia超新星。这里提一下,大家普遍提及热核爆炸型超新星对应的就是Ia超新星,而实际上有一类特殊的超新星叫做热不稳定对超新星(Pair Instability supernova)也属于热核爆炸型超新星。这类超新星主要是由于大质量恒星死亡后期时,中心氧核质量大,温度高,高能伽马光子生成正负电子对,再进一步生成中微子,使得恒星失压引力坍缩,最终导致氧核剧烈爆炸,会炸碎整个星体,这种一般会产生一个较亮的Ic型超新星。回到Ia型超新星上。传统的Ia超新星现在普遍认为是由于白矮星吸积伴星,或者双白矮星并和或对撞,达到1.4个太阳质量,也就是钱德拉塞卡极限后,由于剧烈的核爆炸,会炸碎整个星体。这个过程中,会产生大量的镍(Ni)和钴(Co)。通过Ni->Co->Fe的联级衰变放出大量的伽马光子,从而推动和加热抛射物,这样就可以通过望远镜观测到这类超新星。

图2:Ia超新星传统模型[1]

这里稍微简单的介绍一下核坍缩型超新星。我们都知道恒星会不断通过核聚变反应产生大量的热量,相比太阳最终核心会最终生成碳(C)和氧(O)元素,对于大质量的恒星而言,温度更高,燃烧将更加彻底,会产生更高的类似于氖(Ne)、硅(Si),一直到铁(Fe)元素。我们知道,到了Fe元素以后,核心的能量已经无法放出来了,这样的话,到了钱德拉塞卡极限后,会造成无法避免的核心快速坍缩。核中心由于强烈的中子化作用,会成为一个中子星,或者质量更大的会成为一个黑洞。对于此的话,有两个模型:1.一种认为是外层物质会掉落到中子星,由于中子星固态的表面形成反弹,这时的速度是非常快的,形成激波,最终会与继续掉落的外层物质碰撞,冲破外层物质形成超新星爆炸。2.中子化过程中会产生大量高能中微子,由于中微子作用,形成激波冲破物质,形成超新星爆炸。这两个模型目前据我听说都没有人模拟出来。同Ia超新星一样,这个过程会生成Ni,最后由于Ni->Co->Fe,这样你可以看到超新星。II型超新星的话主要是由于外层的氢壳层依然还在,可以看到氢线。而对于有些前身星,其爆发之前可能会有非常强烈的星风作用,氢壳层被吹出去了,爆发时就看不到氢线,所以称为Ib型超新星。更有一部前身星,甚至把氦壳层也吹出去了,这样爆发连氦线也看不到,称为Ic型超新星。这类超新星前身星被称为沃夫-拉野星(Wolf-Rayet star)。

现在终于可以说一说什么是macronova和kilonova了。其实macronova(kilonova)与Ia型超新星非常类似,但也有一定区别([3]这篇博文可以去看看,是我本科导师写的,很浅显易懂)。中子星碰撞时,会生成大量的富中子化物质通过中子俘获过程生成大量重元素,这些元素将会衰变加热抛射物(ejecta)从而使得我们能看到一种类似于超新星爆发的过程。与一般超新星不同的是,macronova(kilonova)峰值的光度会比较亮,但是由于双中子星并和的抛射物只有10^-3到10^-2个太阳质量的质量,并且扩张速度非常快,所以其光子扩散过程也会非常快,使得其会在短时间内暗下来[2]。更有趣的是,如果中心形成一个转速极快(毫秒量级),磁场非常高(10^13G以上)的磁星(磁场较高的中子星,更广义上来讲应当包括由奇异物质组成的奇异星),会由于磁偶级辐射辐射,加热抛射物[4],这样的话在光变曲线上会有一个重新变亮的过程,称为mergernova[5]。但目前这个模型似乎还没得到验证。

图3:中子星并和的过程,来自于[3]。

只是简单的讨论下我粗浅的认识,如果有错误,欢迎批评讨论。

引用:

[1]Supernova - Wikipedia

[2]Transient Events from Neutron Star Mergers macronova和kilonova最原始的一个模型文章

[3]举世关注的明晚引力波大新闻, 有剧透! | 引力波天文学之九

[4]Reference Query Results for 2013ApJ...776L..40Y

[5]Bright "Merger-nova" from the Remnant of a Neutron Star Binary Merger: A Signatu

五、于都别名?

雩都。

于都县,地处江西省赣州市东部,建县于西汉高祖六年(前201年),素有“六县之母”和“闽、粤、湘三省往来冲”之称。东邻瑞金市,南连会昌县和安远县,西接赣县区,北毗兴国县和宁都县。总面积2893平方千米,辖9个镇、14个乡。县政府驻贡江镇。境内属客家文化(赣南)生态保护实验区。2020年,于都县生产总值接近300亿元,年均增长8.6%。根据第七次人口普查数据,截至2020年11月1日零时,于都县常住人口为905439人。

于都县是中央苏区时期中共赣南省委,赣南省苏维埃政府所在地,是中央红军长征集结出发地、中央苏区最后一块根据地、南方三年游击战争起源地、长征精神的发源地、中央苏区全红县之一和苏区精神的形成地之一,诞生了16位共和国将军。

《瑞兴于经济振兴试验区发展总体规划》正式获国家发改委批复,试验区覆盖瑞金、兴国、于都三县(市),总人口约230万人。规划设想是将瑞兴于试验区建成“老区中的经济特区”“特区中的试验区”。

2019年3月,位列第一批革命文物保护利用片区分县名单。2019年5月20日,习近平总书记来到江西考察调研,调研中前往赣州市于都县向中央红军长征出发纪念碑敬献花篮。2020年4月26日,于都县退出贫困县序列。

六、于都美食?

于都土特产有峡山道菜、岭背柿饼、梓山酱油、盘古山番薯干、绿茶、禾丰珍珠粉、靖石的高山青草奶、仙下青梅酒等;工艺品有唐三彩工艺品等。独特的饮食文化:境内有悠久的客家饮食文化。特色小吃有:薯粉饺子、禾丰珍珠粉是于都的传统名点,眉公酥是于都的传统茶点。烧买、花丸、芋包、糯米果、春卷、黄元米果、索粉、炒花生、盐花生、云片、瓦角酥、烧卷子、柿饼、擂茶等是于都的特色小吃。

七、于都于都会修飞机场吗?

没有修机场。

首先,在我们国家,不是每个地级市都有机场。就说江西省来说,萍乡、新余、鹰潭、还没有机场,另外,抚州机场也只是在规划中。同样是地级市,赣州却有两个机场:赣州黄金机场和瑞金机场,其中瑞金机场正在建设中,预计2023年通航。赣州拥有两个机场主要有这几方面的因素:赣州地大物博,总面积接近4万平方公里,比台湾岛还要大,拥有20个县、市、区和功能区;瑞金是共和国摇篮,政治地位高,地理位置也好,被赣州按照次中心城市打造,也迫切需要一个机场。

八、新星释义?

1.新星-释义

释义在短时间内亮度突然增大到几千倍、几万倍、甚至几百万倍,后来又逐渐回降到原来亮度的恒星。超过原来亮度一千万倍的新星称为“超新星”。新发现的星。比喻某一方面新出现的明星。

拼音

xīn xīng

例句

他是公司极力培植的影坛新星。

九、农庄起名?

圈圈王国

河北有个非常火的亲子农庄——“圈圈王国”,很有意思。名字是吕总家孩子起的,因为吕总说了,我们亲子农庄主要是服务孩子的,我们的农庄的名字一定要让孩子能看得懂的语言或符号。说实话“圈圈王国”,我也不知道是什么意思,不过这个符号孩子喜欢,孩子容易接受,孩子容易传播。

十、农庄,禾泉农庄怎么样?

禾泉农庄位于蚌埠市西郊荆涂风景区,毗邻206国道,占地650余亩,依山傍水,景色宜人。设有养殖场(养殖梅花鹿、果园土鸡等),有机果园(栽植有怀远石榴、美国蓝莓、冬枣、凯特杏等),苗圃(各类果树苗木和绿化苗木)及观光农业项目(客房、酒店、垂钓中心、休闲会所、会议中心等)。禾泉农庄是全国农业旅游示范点、国家AAA级旅游景点、安徽省“农家乐”旅游示范点、安徽十大休闲基地和安徽省农业科技示范园。禾泉农庄的企业使命是把更好的产品和休闲方式奉献给消费者。

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