Bei Supernovae freigesetztes Gravitationsfeld

Während des Zusammenbruchs eines Sterns zu Beginn von Supernovae erzwingen die intensiven Drücke Fusion und Spaltung, um die schwereren Elemente zu erzeugen und riesige Mengen an Energie freizusetzen. Wenn diese Energie/Masse freigesetzt wird – muss auch das Gravitationsfeld augenblicklich abnehmen, und da diese „Verkrümmung der Raumzeit“ sofort freigesetzt wird und in den flachen Raum (oder flacheren Raum) zurückkehrt – erzeugt oder trägt dies zur Explosion von bei? die Supernovae selbst? Ich war immer verwirrt über das Konzept der kollabierten äußeren Schichten „Abprallen von einem nicht komprimierbaren Kern“ als Quelle der Explosion. Ist diese augenblickliche „Entspannung der Raumkrümmung“ nicht das, was wir als Explosion sehen?

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Was Sie vermissen, ist das Schalentheorem , das besagt, dass für eine kugelsymmetrische Massenverteilung (wir können die Prä- und Post-Supernova-Zustände der Argumentation halber so zählen), dass das Gravitationsfeld in einiger Entfernung ist d von der Masse ist dasselbe, als ob die gesamte Masse im Zentrum der Verteilung konzentriert wäre.

Daher ist das Gravitationsfeld aufgrund des Prä-Supernova-Sterns nach der Supernova in der Ferne unverändert d bis ein Teil der Masse (oder äquivalent in der Allgemeinen Relativitätstheorie Energie) über eine Entfernung zurückgelegt hat d .

Nach einer Kernkollaps-Supernova, wenn man den Prä-Supernova-Stern sagen würde fünfzehn M , dann könnte das passieren 1.4 M als Überrest eines Neutronensterns zurückbleibt, während 10 46 J Energie wird freigesetzt - hauptsächlich in Form von Neutrinos, die sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegen, und der Hülle des Sterns, die sich mit Zehntausenden von km/s und einer kinetischen Energie von etwa ausdehnt 10 44 J.

Die Neutrinos tragen eine äquivalente Ruhemasse von einem bloßen 0,05 M , wenn Sie also auf einem (unzerstörbaren) Planeten in der Umlaufbahn um die Supernova wären, dann ja, nachdem der Hauptneutrinoimpuls vorbeigegangen ist, würde es eine kleine Abnahme der Gravitationskraft geben, die in Richtung des Zentrums der Umlaufbahn des Planeten zu spüren ist (nicht sofort, die Neutrinopuls dauert einige zehn Sekunden), was zu einer Beschleunigung nach außen und einer leichten Aufweitung der Umlaufbahn führen würde.

Einige Zeit später (Orbitalradius geteilt durch die Auswurfgeschwindigkeit der Supernova) würde der Hauptmassenverlust der Supernova vorbeiziehen und dies würde zu einer drastischen Abnahme der Gravitationskraft und einer drastischen Erweiterung der Umlaufbahn führen.

Wenn ein Stern kollabiert, wird massiv Energie freigesetzt. Eine Supernova wird ausgelöst 10 44 Joule, entspricht einer Masse von 10 27 k g das ist viel. Aber verglichen mit der Masse der Sonne ( 2 × 10 30 kg) ist es nicht so viel: 0,0005 Sonnenmassen. Es gibt also eine Veränderung im Gravitationsfeld, aber dies ist nicht die Ursache oder ein wesentlicher Beitrag zur Supernova. Das Feld ändert sich nicht "in einem Augenblick". Der größte Teil der Energie wird von Neutrinos mit knapp unter Lichtgeschwindigkeit weggetragen, und Änderungen der Gravitationsfelder breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus (es wird auch etwas Gravitationsstrahlung emittiert).

Supernovae werden hauptsächlich durch die Freisetzung von potenzieller Gravitationsenergie angetrieben, wenn der Kern in sich zusammenfällt. Die Explosion, die wir sehen, ist nur ein kleiner Bruchteil der freigesetzten Energie, das meiste liegt in Form von Neutrinos vor. Supernovae sind so lächerlich energiegeladen, dass Sie Ihrer Intuition nicht trauen können, aber Computermodelle werden immer besser darin , die Dynamik vorherzusagen