الفلك

الشمس من سوبر نوفا

الشمس من سوبر نوفا

لقد قرأت أن شمسنا نشأت من نجم (نجوم) أقدم انفجر في مستعر أعظم. إذا كانت كل المادة تبتعد عن النقطة المركزية للانفجار ، فكيف تتحد مرة أخرى في سديم ثم تشكل الشمس؟ ألن يستمر كل هذا في التحرك أبعد فأبعد؟ ألن تكون الجاذبية أضعف من أن تعيدها كلها إلى مكان واحد؟


في الواقع نعم ، الجاذبية أضعف من أن تقوم بالمهمة بمفردها. لكن كما ذكرت ، هناك قوة أخرى تؤثر على النظام أيضًا ، بطريقة قوية جدًا: الضغط هو الذي يدفع للخارج. في الواقع ، تساعد الطاقة المنبعثة من انفجار المستعر الأعظم على ضغط طبقات المواد المنبعثة (الغاز والسحب). لديك صدمات بين الغاز المطرود (سريع) و ISM (بطيء). أيضًا ، أنت بحاجة إلى غاز بارد لإنتاج حدث الانهيار ، والمواد المقذوفة من الانفجار ليست باردة على الإطلاق!

لذلك ، أنت بحاجة إلى آلية فعالة للحث على انهيار سحابة الغاز ، ويتم توفير هذه الآلية من خلال عدم استقرار الانضغاط.

تبدأ من نظرية Virial: $ 2K + U = 0 $

مع الطاقة الحركية K والطاقة الكامنة. ما تريده هنا ، لانهيارك هو أن طاقة الجاذبية الكامنة أكبر من الطاقة الحركية (وإلا فإن طاقة الجسيمات ستتغلب على الجاذبية وتتجنب الانهيار - وهذا ليس صحيحًا تمامًا ، ولكن يمكنك التفكير كما لو أن الجسيمات عالية الطاقة تدفع للخارج).

ثم يمكنك إعادة كتابة نظرية Virial على النحو التالي:

$$ 3 N K T = frac {3} {5} frac {G M ^ 2} {R} $$

حيث ثابت K boltzmann ، N عدد الذرات ، M كتلة السحابة ، R حجمها.

في حالتنا (حالة الانهيار) يجب أن يكون الحد الأيسر أقل من الحد الأيمن.

ثم يمكنك تحويل $ N = M / m $ ، مع كتلة m من الجسيمات المفردة ، و $ R = frac {3 M} {4 pi rho} $ ، بكثافة سحابة $ rho $ (يفترض أنها ثابتة) .

مما يمكنك حساب كتلة جان على النحو التالي:

$$ M_J = ( frac {5KT} {Gm}) ^ {3/2} ( frac {3} {4 pi rho}) ^ {1/2} $$

هذا هو الحد الذي يمكن أن تنهار السحابة بعده. انظر إلى الاعتماد على درجة الحرارة ، والاعتماد العكسي على الكثافة.

فقط لإعطاء فكرة عن القيم النموذجية التي نواجهها ، لا يزال بإمكاننا إعادة كتابة الكتلة الحرجة على النحو التالي:

$$ M_J = 2M_ {sun} ( frac {n} {10 ^ 5 سم ^ {- 3}}) ^ {- 1/2} ( frac {T} {10 K}) ^ {3/2} $$

المصدر: هذا الدرس

ملاحظة: يتم تشغيل آلية مماثلة بواسطة الأذرع الدوارة للمجرات الحلزونية.


شاهد الفيديو: سينارو إنفجار #الشمس. وإعتقاد العلماء بالعومل المترتبة على إنفجارها (ديسمبر 2021).