昨晩も夕方月が見えただけ、、、すぐ曇りました
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超新星爆発を左の爆発から右のモアモアになった状態まで並べたもの。
一番右は超新星爆発後10の5乗年以上(10万年以上)です。
右から3番目は輻射冷却期とされ1万年あるいは10万年前までの状況で、図を見ると中心部がパルサーになっていたり、周辺星間ガスとは区別される構造体を保っています。冷却期ということで爆発によって発生した熱が輻射で逃げている状況です。
上図でAは自由膨張期、Bは断熱膨張期と呼ばれています。
なので正解の可能性は①と④のいずれかです。
Bでは断熱膨張を仮定して計算できるので、セドフ解、すなわち「点爆発の自己相似解」(Sedov-Taylor solution)という厳密解が得られます。
実はまだ自信がないのですが、多分,,,
・超新星爆発で猛烈な速度で球状に爆発が広がっている。
・先端部では周辺の星間ガスと衝突して衝撃波を形成する
・先端部では星間ガスを取り込みながら広がっていく。
・輻射で熱が逃げていくよりも速く、衝撃波を発生しながら広がっていくため、
断熱膨張として仮定できる。
・膨張していくので衝撃波面の温度は逐次低下、また速度も次第に減速する。
・やがて輻射冷却が効き始め、断熱膨張が仮定できなくなり上図Cの段階に移行する
ということで正解は④であるようです。
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図の下に小さく見えますが、Aは10の2乗年,,,すなわち爆発100年後までの状況
Bは10の3乗年、すなわち1000年後までの状況で、冷静に考えれば、あえて「セドフ解」と銘打って挙動を解明しようとするのなら、1000年くらい前までの超新星に当てはめられるものを考えるのだろう,,,と思うわけです。
∵銀河系内の超新星として目視観測できたのは、ティコの星、ケプラーの星と呼ばれる約400年前の星なので、100年程度しか適用できない式だと使えない。
ちなみにこれはほぼ300年前に爆発した超新星残骸であるCasAです。
右の光学望遠鏡だと淡いものしか見えませんが、X線ないし電波干渉計だと、球状に広がった、すなわちセドフ解が使える衝撃波の状況が見て取れます。
差し渡しで10光年、ガスの温度は5000万度、緑色の面が衝撃波。
電波観測(VLA;Very Large Array)では偏光した非熱的電波が強く見られるようで、
相対論的な電子が磁力線の回りを回転するときに出すシンクロトロン光とのこと。
衝撃波面で電子がフェルミ加速によって高いエネルギーまで加速されている
,,わからない言葉が並んでいます。
いずれにしろ、この段階の超新星残骸だといろいろな現象が観測出来て、天文学的に面白い天体であるのだということだけはわかります。
ただまあ、アマチュアとしてはこの時期の残骸は小さくて見えず、やはり晩期で雲が広がったような時点の方がありがたいわけです。


