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磁场湍流产生“完美风暴”引发极超新星爆炸  

2015-12-07 16:32:58|  分类: 天文航天 |  标签: |举报 |字号 订阅

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目前,天体物理学家建立了一个计算机模型模拟一颗垂死恒星的“磁场内脏”,证实骚乱磁场“完美风暴”将引发极超新星。

磁场湍流产生“完美风暴”引发极超新星爆炸
 

如图所示,这是艺术家描绘的极超新星爆炸

 

  据国外媒体报道,虽然长期以来科学家猜测强磁场是超新星的动力源,但一直未得到证实。目前,天体物理学家建立了一个计算机模型模拟一颗垂死恒星的“磁场内脏”,证实骚乱磁场“完美风暴”将引发极超新星。

  一颗超大质量恒星死亡时它将爆炸,有时会形成宇宙中最强大的爆炸。当一颗超大质量恒星耗尽氢燃料,其内核强引力开始将更多的元素融合在一起,在宇宙时间等级范围,这一过程非常快,但当恒星内聚变反应到铁元素,这一过程将突然停止,内核聚变将熄灭,引力将压碎恒星内核直至湮没。瞬间恒星内核将内爆,直径从1600公里减少至16公里,释放冲击波,最终将恒星质量撕成碎片。这种叫做伽马射线暴的爆炸被认为是极超新星的产物。

  事实上,极超新星是磁场强度的缩影,当一颗超大质量恒星内核开始瓦解,它并非仅仅出现密度的快速增加,恒星处于危险的转速下,伴随着内核逐渐缩小,恒星将加快速度旋转。伴随着暴力旋转,超炽热等离子体出现湍流运动,恒星磁场变得非常浓缩。

  超新星内核瓦解效应能够很容易理解,观测超新星可以提供该理论的观测证据。但是迄今为止极超新星的形成机制并未得到重视。目前,一支国际科学家小组使用最先进的超级计算机进行模拟实验,建立了一个极超新星内核,在其崩溃瓦解过程中,仅是瞬间便喷发,他们发现伽马射线暴具有至关重要的意义。

  为什么伽马射线暴如此活跃?天文学家认为,当一颗超大质量恒星崩溃和演变成超新星时,恒星内核将爆发式喷射物质和能量,从超新星磁极释放两个相反方向的高浓度喷射流。由于喷射流非常强烈,极超新星释放的一股喷射流将朝向地球,该信号比典型的超新星爆炸更强烈。

  极超新星多数能量在两个喷射流中浓缩,这两个喷射流都包含在“磁场管”,因此,当我们看到喷射流朝向我们时,它比超新星全方位释放能量总和明亮数倍,这是伽马射线暴。

  这些喷射流是如何形成的,在很大程度上是一个谜团。目前,最新超级计算机模拟显示,一个“超级发电机”由恒星中心的磁场湍流驱动。美国加州大学伯克利分校博士后研究员菲利普-莫斯塔(Philipp Mosta)称,这个“超级发电机”是将超大质量恒星内部小等级磁场结构转换成较大的磁场结构,足以制造极超新星的较长伽马射线暴。目前,这项研究报告发表在近期出版的《自然》杂志上。

来源:腾讯太空

  更多阅读:http://www.yunzhitai.com/list-15.html

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