第193章 不對稱性(2 / 3)

        的溫度和密度發生急劇增長。內核的這一能量損失過程終止于向外簡并壓力與向內引力的彼此平衡。在光致蛻變的作用下,γ射線將鐵原子分解為氦原子核并釋放中子,同時吸收能量;而質子和電子則通過電子俘獲過程(不可逆β衰變)合并,產生中子和逃逸的中微子。

        在一顆典型的ii型超新星中,新生成的中子核的初始溫度可達一千億開爾文,這是太陽核心溫度的六千倍。如此高的熱量大部分都需要被釋放,以形成一顆穩定的中子星,而這一過程能夠通過進一步的中微子釋放來完成。這些“熱”中微子構成了涵蓋所有味的中微子反中微子對,并且在數量上是通過電子俘獲形成的中微子的好幾倍。

        大約1046焦耳的引力能量——約占星體剩余質量的10——會轉化成持續時間約10秒的中微子暴,這是這場事件的主要產物 。中微子暴會帶走內核的能量并加速坍縮過程,而某些中微子則還有可能被恒星的外層物質吸收,為其后的超新星爆發能量。

        內核最終會坍縮為一個直徑約為30千米的球體,而它的密度則與一個原子核的密度相當,其后坍縮會因核子間的強相互作用以及中子簡并壓力突然終止。向內坍縮的物質的運動由于突然被停止,物質會發生一定程度的反彈,由此會激發出向外傳播的激波。計算機模擬的結果指出這種向外擴散的激波并不是導致超新星爆發的直接原因;實際上在內核的外層區域由于重元素的解體導致的能量消耗,激波存在的時間只有毫秒量級 。

        這就需要存在一種尚未了解的過程,能夠使內核的外層區域重新獲得大約1044焦耳的能量,從而形成可見的爆發。當前的相關研究主要集中在對于作為這一過程基礎的中微子重新升溫、自旋和磁場效應的組合研究。

        由于氫光譜中的巴耳末吸收線的存在,ii型超新星的光度曲線特征明顯與i型超新星的光度曲線相比,ii型超新星的光度曲線平均每天降低0008等,較前者要低很多。

        按照光度曲線的特征,ii型超新星可分為兩個子類,一類在光度曲線上有一個平坦的高原區(ii型),另一類的光度曲線則只存在線性衰減(iil型)。

        如此iil型超新星的總體衰減率為每天0012等,高于ii型超新星的每天00075等。對于iil型超新星而言,產生這種差別的原因是在原始恒星中的大部分氫元素外層都被拋射出了。

        ii型超新星的光度曲線中的高原區是由于其外層不透明度的變化。爆炸中產生的激波電離了外層中的氫原子,阻止了內部爆炸產生的光子透過外層逸出,從而顯著提高了外層的不透明度。當外層的氫離子冷卻后重新組合成原子,外層區域的透明度又會回升。

        在ii型超新星光譜的諸多反常特性中,i型超新星有可能誕生于噴射物與恒星周圍物質的相互作用,而iib型超新星則有可能是大質量恒星在其伴星的潮汐力作用下失去了大多數(但不是全部)的氫元素外層。隨著iib型超新星噴射物的膨脹,余下的氫元素外層很快會變得透光從而能夠展露出里面的內層結構。

        不對稱性

        長久以來一個圍繞著超新星研究的謎團是,如何解釋爆炸后產生的剩余致密物質相對內核會有一個如此高的速度 。(已經觀測到作為中子星的脈沖星具有很高的速度,理論上黑洞也會有很高的速度,但當前還很難通過孤立的觀測來證實。)

        不管怎樣,能夠推動物質產生如此速度的作用力應該相當可觀,因為它能夠使一個質量大于太陽的物體產生500千米秒甚至以上的速度。有些解釋認為,這種推動力包含了星體坍縮時的對流和中子星形成時產生的噴流。

        這張由x射線和可見光的合成圖描述了從蟹狀星云核心區域發出的電磁輻射。從中心附近的脈沖星所釋放

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