Механизм преобразования массы в энергию в сверхновых

Слияние ядер внутри звезд переключается с экзотермического на эндотермическое для железа и элементов тяжелее железа. Сверхновые не только осуществляют синтез трансуранидов (хотя и в следовых относительных количествах), но и выделяют огромный избыток энергии, сравнимый с энергией синтеза, генерируемой за все время существования.

Насколько хорошо мы понимаем механизм, который вызывает это огромное преобразование массы в энергию?

Кроме того, учитывая, что при делении высвобождается не более 0,1% массы покоя, а при синтезе выделяется не более 1%, какова доля массы-энергии, которая преобразуется основным механизмом в сверхновых?

Ответы (1)

Энергия, высвобождаемая (в основном) нейтрино, вместе со светом и кинетической энергией взрывающейся оболочки составляет около 10 46 Дж. Это эквивалентно преобразованию в энергию 0,05 солнечной массы. Это меньше процента от массы прародителя.

Источником энергии является гравитационная потенциальная энергия. В центре сверхновой находился железный шар размером с Землю и массой около 1,2 массы Солнца, который коллапсирует до радиуса 10 км. Это освобождает несколько 10 46 J, которого достаточно для питания сверхновой, диссоциации железа на ее нуклоны, эндотермического образования нейтронов из протонов, и остается совсем немного, чтобы образовать следы элементов r-процесса, о которых вы упоминаете.

Большая часть энергии, «теряемой» в сверхновой, передается нейтрино во время (хорошо изученных) бета-распадов и обратных бета-распадов, происходящих при коллапсе ядра, а затем в первые несколько секунд после образования чрезвычайно горячей протонейтронной звезды.

в вики-статье: ( en.wikipedia.org/wiki/Supernova#Core_collapse ) говорится, что до 10% массы покоя преобразуется при коллапсе ядра, но все же 5% — это в 5 раз больше, чем при ядерном синтезе. Хотя если только 1% из этих 5% энергии в виде нейтрино взаимодействует с материей и электромагнетизмом, так только 5 × 10 − 4 массы звезды используется для создания тяжелых изотопов и питания взрыва, это кажется довольно низким числом
где взять 1% поглощения нейтрино? из той же статьи: «Непонятный процесс необходим для того, чтобы позволить внешним слоям сердечника реабсорбироваться вокруг 10 44 джоулей[78] (1 foe) от нейтринного импульса, вызывающего видимый взрыв, хотя есть и другие теории о том, как привести взрыв в действие.[75]"
@diffeomorphism Верьте википедии, если хотите. Прародительница сверхновой имеет как минимум 10 солнечных масс. Так что 10% это 2 × 10 47 Дж. Это одна из множества ошибок в статье. Что же касается причин взрыва, то это совершенно другой (и нерешенный) вопрос, откуда берется энергия. Действительно, трудно перевести даже 1% энергии нейтрино в кинетическую энергию оболочки. Но природа, видимо, находит выход.
Я понимаю. Мой вопрос был связан с основным механизмом, я знаю, что гравитационный коллапс - это то, что обеспечивает энергию / плотность / давление / температуру для его возникновения. Знаем ли мы, какое давление/температура требуется, чтобы запустить этот неизвестный механизм?
@diffeomorphism Ваш вопрос был достаточно ясен. Почему взрываются сверхновые, описано на physics.stackexchange.com/questions/63558/… , хотя вы не найдете ответа.
Механизм преобразования массы в энергию в сверхновых
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v