磁單極驅(qū)爆超新星等天體能源的統(tǒng)一模型(已修改)
2024-10-14 17:14 本頁(yè)面
【正文】 磁單極驅(qū)爆超新星等天體能源的統(tǒng)一模型 彭秋和 (南京大學(xué)天文系 ) I. 天體物理學(xué) 中的 重大迷團(tuán) 超新星分類 (按爆發(fā)機(jī)制分類 ) 1. 核心坍縮型超新星 (SNII、 SNIb、 SNIc , SLSN) 2. 吸積白矮星的熱核爆炸型超新星 (SNIa) 超新星爆發(fā)之謎 SNII、 SNIb、 SNIc ( 長(zhǎng) γ 暴的起源 )、 SLSN 前身星初始主序質(zhì)量 : )500150(),10070(),6030(),258( ???? m⊙ 爆發(fā)能量 總輻射能 Er ~ 1049 ergs (對(duì)各類超新星 ) 拋射物總動(dòng)能 : EK ~ 1051 ergs (對(duì)各類超新星 ) Vmax ~ 104 Km/s SN Ia : Vmax 104 Km/s SN II: 一般 : Vmax ~ 104 Km/s SN 1987A: Vmax ~ 3 104 Km/s (引力 )束縛能 : EB ~ ( –) 1051 ergs (對(duì)各類超新星 ) 爆發(fā)總能量 : SN Ia: E總 = Er+EK+EB ~ 1051 ergs SN II: 中微子暴 : Eν ~ 1053 ergs (SN 1987A) (核心坍縮成中子星 ) E總 ~ 1053 ergs 關(guān)于核心坍縮型超新星爆發(fā)的爭(zhēng)論 Buras et al., 2020, Phys. Rev. Lett., 90 No. 24, 241101 “Improved Models of Stellar Core Collapse and Still No Explosions: What is Missing?” , 2020, arXiv:astroph/0405029 “FiftyNine Reasons for a supernova to not Explode” Woosley: “如果利用更好的中微子物理、更加全面地考慮各種不對(duì)稱因素 (例如，旋轉(zhuǎn)、對(duì)流、磁場(chǎng)因素 )和不穩(wěn)定因素 ,我相信再過(guò)幾年，超新星爆發(fā)的模擬計(jì)算可能會(huì)取得成功的” (on the conference AwR V, Sep. 2020, at Clemson University, USA) 超亮超新星 (SLSN) 峰值光度的絕對(duì)星等 : 通常的超新星的峰值光度的絕對(duì)星等 : 東蘇勃等人發(fā)現(xiàn)了迄今最亮的超亮超新星 ASASSN15lh (2020,9月 ): 爆發(fā)峰值光度后 15天后它的光度仍然達(dá)到 (它是已知的最亮超新星光度的兩倍 ),4個(gè)月內(nèi)它的輻射能量達(dá)到 迄今， SNII、 SNIb、 SNIc、 SLSN 的爆發(fā)機(jī)制仍然是謎。 SLSN爆發(fā)的能量如此巨大，更是茫然不知所措 ! 超新星前身星的質(zhì)量 (估算 ): SNII SNIb SNIc SLSN (825) M⊙ (3060) M⊙ (70100) M⊙ (120150) M⊙ mM 21m a x ??mM 20m a x ??se r g s / 49?se r g s / 52?暗爆發(fā)的超新星 很弱的爆發(fā) :例如 , Cas A (1668年 ) 最近 Chandra衛(wèi)星探測(cè)到銀河系內(nèi)在 110年前爆發(fā)的超新星遺跡 (暗爆發(fā) ) 原因與爆發(fā)機(jī)制 ??? 地球內(nèi)部核心熔融狀態(tài)的熱源問(wèn)題 地球核心區(qū)蘊(yùn)藏的總熱量 地球全部地殼向外輸送熱流的速率： (Davies, J. H., amp。 Davies, D. R. (2020). “Earth39。s surface heat flux”. Solid Earth, 1(1), 5–24). 熱傳導(dǎo)時(shí)標(biāo) : kmrc 3102 ?? 3/13 cmgc ?? KT c 3106 ?? )3020( ???e r g sE T ??se r g sJ r / 20??YrJEt rTth 916 e ?????結(jié)論 : 地球核心區(qū)需要熱源 ! 地球內(nèi)部放射性元素能源估算 最重要的三種放射性元素產(chǎn)生的熱量 為 : 鈾系 : (年 .克 (U))1 。 釷系 : (年 .克 (Th))1。 鉀系 : 4 106卡 (年 .克 (K))1。 最重要的放射性元素為鈾 (U)。 U 元素豐度 : (原子數(shù)豐度 ), 質(zhì)量豐度 為 5億年之內(nèi) , 地球內(nèi)放射性元素 U總共釋放的總熱能為 結(jié)論 : 放射性元素遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能提供地球核心熱熔狀態(tài)的能源。地球內(nèi)部溫度六千度，也不可能點(diǎn)燃熱核反應(yīng)。需要另外尋求能源 。 1210)(/)( ??HnUn1010)(/)( ??HmUmTU Ee r g sE 334 ?????gmM E a r t h 27106 ?? gmUM 17106)( ??白矮星冷卻之謎 絕大多數(shù)白矮星 : 白矮星典型半徑 : 典型光度 : 白矮星內(nèi)部無(wú)核能源： 白矮星內(nèi) 部蘊(yùn)藏的總熱能 : 冷卻時(shí)標(biāo) : 問(wèn)題 :為何迄今沒(méi)有表面溫度低于 3000K的晚 M型和 N型白矮星 ? 它們具體的熱源是什么？ KKT e f f )000,40500,5( ??kmR 4101 ??se r g sTRL e f f /104 3142 ?? ??KT c 710?e r g sE T 4710?Yrt C o o l i n g ?? 167。 I. 磁單極及 其數(shù)量 1931年 Dirac預(yù)言存在磁單極 20C. 70年代： t’Hooft 磁單極
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