SN 1987A超新星的爆炸和II型超新星的爆炸理论
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关键词：
超新星 光致分解 高能中微子 激波 SN 1987A
正文：
1987年内人类检测到的第一颗超新星是来自大麦哲伦星系的SN 1987A超新星，SN 1987A超新星是一颗典型的II型超新星，它的发现和检测对超新星理论的研究具有很大的帮助，虽然说至今为止我们尚未像期待中的那样，在超新星的遗迹中心发现一颗理论上应该存在的中子星，但超新星爆发时，地球表面接收到的大量的中微子流，无疑又是SN 1987AII型超新星类型的一个确证。II型超新星的理论模型也有了较好的模型构建和爆炸理论，来自Colgate和Johnson的塌缩反弹机制模型以及Wilson等人提出的中微子的延迟爆发机制，虽然数值模拟结果并不十分理想，仍有许多瓶颈难以突破，但这并不妨碍其成为当下超新星爆炸理论的主流研究方向。本文就II型超新星的爆炸理论做以简单介绍，并结合SN 1987A的爆炸情况给以简单例证。
+ → +γ
2：
+p+2.238MeV
+ → +α+4.617MeV
+γ+13.93MeV
+α+9.593MeV
+p+7.676MeV
+ → +n+1.459MeV
+γ+16.539Me
镁硅燃烧：
…Байду номын сангаас……
由于演化进程中，铁的比结合能最小，当恒星演化到具有较多铁元素的阶段时，恒星内部已没有什么辐射能可以抵抗恒星自身的引力，从而恒心核心开始发生迅速的引力坍缩。坍缩过程中，恒心的引力势能转化为内能，导致恒心的温度迅速升高，当温度达到5* K时，铁原子核开始发生光致分解生成氦，而生成的氦同样由于光致分解变为质子和中子，生成的质子又俘获电子形成中子，并释放出高能中微子，具体过程表示如下：
→13 +4n-124.4MeV
→2p+2n-28.3MeV
p+ →n+
由于铁的比结合能最小，所以在上述反应过程中将会吸收大量的热，同时大量电子的被俘获也导致了电子兼并压的降低，这两方面的因素都决定恒星将会继续坍缩，当恒星的密度超过 g/ 时，原子核与中微子之间的中性流相互作用使中微子发生强烈散射，致使中微子的平均自由程比星球半径小很多，从而被束缚在恒星中心壳的外层，这个过程称为中微子俘获，而大量高能中微子聚集，导致了相当不稳定的核结构，一但受到扰动，便将产生剧烈爆炸，从而形成超新星的爆发。超新星爆发后，由于外壳被吹散进入到宇宙空间中，从而形成壮观的可观测的超新星遗迹，而爆发后的内核将在原地形成一颗中子星，这也正是我们期望在SN 1987A爆炸后看到的那颗中子星。当然部分恒星由于质量过大也可能在铁核光致分解的过程中在恒星中心形成黑洞，而黑洞由于其强大的引力作用，将使超新星的爆炸效果大大折扣。
那么那个引起中微子爆发的扰动到底来自哪里呢？在恒星的铁中心核坍缩过程中，由于从铁核外层到铁核内核有一定的密度梯度，越靠近内核的地方密度将越大，而密度大的地方坍缩时标也将越短，从而使得铁中心核基本上坍缩成内外两层，内核首先坍缩形成中子结构，不能再被压缩，实际上形成一颗致密的中子星，外层由于内核引力而下落，其速度将远超过声速，从而形成强大的激波，激波到达固态的中子星表面时，被中子星表面反弹，到达中心核的外层，由于激波包含有很高的能量，所以它的经过将对高能中微子群产生强烈的扰动，从而引发中微子群的强烈反应，中微子群受到震动后便开始爆发，强大的中微子束将对富含铁原子的外壳产生足够高的压力，从而将其冲散，进入更大范围的空间形成超新星爆炸的遗迹。应当注意到我们视觉上看到的超新星爆炸现象并不是由于在内核爆发的中微子群产生的，视觉效果所需要的光辐射来自于恒星表面附近，同样由于激波的路过，激波中的大量能量致使恒星外层的温度迅速升高，从而促发氢原子核、氦原子核等处于恒星外围，未参与核反应的轻核产生反应，同时释放能量，产生强烈的光辐射，这些光辐射到达地球，便形成我们所看到的超新星爆炸的壮观场面。
到目前为止，Colgate和Johnson的塌缩反弹机制模型以及Wilson等人提出的中微子的延迟爆发机制仍然存在很大困难，在数值模拟方面，我们尚未看到该有的爆炸现象，恒星内核所释放的中微子何以具有如此大的能量，也难以得到合理的解释，然而这也没有关系，科学总是在不断的向前发展，即使未来的有一天，我们发现现在所持有的观念是是多么的幼稚简单，它也依旧将是发展路途上的一个里程碑。待到未来我们获得足够多的信息时，相信我们自然会找到更合理的解释。
SN 1987A的爆发在1987年2月23日被人类观测到，这是400年以来人类看到的最明亮的一次超新星爆发现象，在爆发的几个月内，超新星SN 1987A释放了100万倍于太阳的能量，于五月达到亮度的最高峰，然后渐渐减小消失，SN 1987A的前身是一颗蓝超巨星，这改变了人们一直以来所抱有的只有红超巨星才能发生2型爆发的观念，其爆发之后，在大麦哲伦星系内留下了壮观的超新星遗迹。大麦哲伦星系与我们相距163000光年，也就是说，SN 1987A的爆发时间实际上是在公元前161000年，爆发产生的中微子和光辐射经过漫长的传播过程才到达地球，上文已经提到，在到达地球的中微子和光辐射之间理论上应该存在一个时间差，而在本次的观测中也确实发现了这一现象，爆发的视觉效果确实是在日本、美国、前苏联的一些中微子检测设施检测到大规模的中微子三小时后才出现的，这是对模型的一个例证。然而另一方面，我们没有观察到预想中的遗迹中的中子星，这又对问题造成了困难，当然，因为中子星是通过其发射的电磁脉冲被观测到的，如果余下的中子星脉冲没有朝着地球的方向，那么其存在不被人察觉也就很自然了。目前还有几种较流行的关于中子星消失的推测，列举如下：一：中子星周围的气体太浓密，因此不能被观察。二：中子星吸收周围物质塌缩成夸克星。三：中子星吸收了太多的物质，使之塌缩成黑洞，从而不能被观察到。如上所述，虽然SN 1987A也在一定程度上加深了人们对于超新星的疑问，但其出现和观测无疑对超新星的研究具有巨大的推进作用。
SN 1987A超新星的爆炸和II型超新星的爆炸理论
摘要：
II型超新星是一种由于自我坍缩而爆发的超新星，其核心的Fe元素由于光致分解产生了大量的高能中微子，由于恒星密度很大，这些中微子被束缚在恒星中心核的外层，在受到中心中子星反射出来的高能激波干扰时，产生强烈爆发，从而造成超新星的爆发现象。SN 1987A就是一颗典型的II型超新星，其观测对于II型超新星的爆炸理论研究具有很大的帮助。
II型超新星的前身星是一颗质量不小于九倍太阳质量的大质量恒星，其演化过程要经过氢燃烧、氦燃烧、碳氧燃烧、镁硅燃烧等过程，最终生成一个富含大量金属元素的铁核，其反应过程表示如下：
CNO循环的总效果：
CNO1：4 → +25.01MeV
CNO2: 4 → +24.80MeV
主序后的演化：
1：3 → +7.27MeV
超新星 光致分解 高能中微子 激波 SN 1987A
正文：
1987年内人类检测到的第一颗超新星是来自大麦哲伦星系的SN 1987A超新星，SN 1987A超新星是一颗典型的II型超新星，它的发现和检测对超新星理论的研究具有很大的帮助，虽然说至今为止我们尚未像期待中的那样，在超新星的遗迹中心发现一颗理论上应该存在的中子星，但超新星爆发时，地球表面接收到的大量的中微子流，无疑又是SN 1987AII型超新星类型的一个确证。II型超新星的理论模型也有了较好的模型构建和爆炸理论，来自Colgate和Johnson的塌缩反弹机制模型以及Wilson等人提出的中微子的延迟爆发机制，虽然数值模拟结果并不十分理想，仍有许多瓶颈难以突破，但这并不妨碍其成为当下超新星爆炸理论的主流研究方向。本文就II型超新星的爆炸理论做以简单介绍，并结合SN 1987A的爆炸情况给以简单例证。
+ → +γ
2：
+p+2.238MeV
+ → +α+4.617MeV
+γ+13.93MeV
+α+9.593MeV
+p+7.676MeV
+ → +n+1.459MeV
+γ+16.539Me
镁硅燃烧：
…Байду номын сангаас……
由于演化进程中，铁的比结合能最小，当恒星演化到具有较多铁元素的阶段时，恒星内部已没有什么辐射能可以抵抗恒星自身的引力，从而恒心核心开始发生迅速的引力坍缩。坍缩过程中，恒心的引力势能转化为内能，导致恒心的温度迅速升高，当温度达到5* K时，铁原子核开始发生光致分解生成氦，而生成的氦同样由于光致分解变为质子和中子，生成的质子又俘获电子形成中子，并释放出高能中微子，具体过程表示如下：
→13 +4n-124.4MeV
→2p+2n-28.3MeV
p+ →n+
由于铁的比结合能最小，所以在上述反应过程中将会吸收大量的热，同时大量电子的被俘获也导致了电子兼并压的降低，这两方面的因素都决定恒星将会继续坍缩，当恒星的密度超过 g/ 时，原子核与中微子之间的中性流相互作用使中微子发生强烈散射，致使中微子的平均自由程比星球半径小很多，从而被束缚在恒星中心壳的外层，这个过程称为中微子俘获，而大量高能中微子聚集，导致了相当不稳定的核结构，一但受到扰动，便将产生剧烈爆炸，从而形成超新星的爆发。超新星爆发后，由于外壳被吹散进入到宇宙空间中，从而形成壮观的可观测的超新星遗迹，而爆发后的内核将在原地形成一颗中子星，这也正是我们期望在SN 1987A爆炸后看到的那颗中子星。当然部分恒星由于质量过大也可能在铁核光致分解的过程中在恒星中心形成黑洞，而黑洞由于其强大的引力作用，将使超新星的爆炸效果大大折扣。
那么那个引起中微子爆发的扰动到底来自哪里呢？在恒星的铁中心核坍缩过程中，由于从铁核外层到铁核内核有一定的密度梯度，越靠近内核的地方密度将越大，而密度大的地方坍缩时标也将越短，从而使得铁中心核基本上坍缩成内外两层，内核首先坍缩形成中子结构，不能再被压缩，实际上形成一颗致密的中子星，外层由于内核引力而下落，其速度将远超过声速，从而形成强大的激波，激波到达固态的中子星表面时，被中子星表面反弹，到达中心核的外层，由于激波包含有很高的能量，所以它的经过将对高能中微子群产生强烈的扰动，从而引发中微子群的强烈反应，中微子群受到震动后便开始爆发，强大的中微子束将对富含铁原子的外壳产生足够高的压力，从而将其冲散，进入更大范围的空间形成超新星爆炸的遗迹。应当注意到我们视觉上看到的超新星爆炸现象并不是由于在内核爆发的中微子群产生的，视觉效果所需要的光辐射来自于恒星表面附近，同样由于激波的路过，激波中的大量能量致使恒星外层的温度迅速升高，从而促发氢原子核、氦原子核等处于恒星外围，未参与核反应的轻核产生反应，同时释放能量，产生强烈的光辐射，这些光辐射到达地球，便形成我们所看到的超新星爆炸的壮观场面。
到目前为止，Colgate和Johnson的塌缩反弹机制模型以及Wilson等人提出的中微子的延迟爆发机制仍然存在很大困难，在数值模拟方面，我们尚未看到该有的爆炸现象，恒星内核所释放的中微子何以具有如此大的能量，也难以得到合理的解释，然而这也没有关系，科学总是在不断的向前发展，即使未来的有一天，我们发现现在所持有的观念是是多么的幼稚简单，它也依旧将是发展路途上的一个里程碑。待到未来我们获得足够多的信息时，相信我们自然会找到更合理的解释。
SN 1987A的爆发在1987年2月23日被人类观测到，这是400年以来人类看到的最明亮的一次超新星爆发现象，在爆发的几个月内，超新星SN 1987A释放了100万倍于太阳的能量，于五月达到亮度的最高峰，然后渐渐减小消失，SN 1987A的前身是一颗蓝超巨星，这改变了人们一直以来所抱有的只有红超巨星才能发生2型爆发的观念，其爆发之后，在大麦哲伦星系内留下了壮观的超新星遗迹。大麦哲伦星系与我们相距163000光年，也就是说，SN 1987A的爆发时间实际上是在公元前161000年，爆发产生的中微子和光辐射经过漫长的传播过程才到达地球，上文已经提到，在到达地球的中微子和光辐射之间理论上应该存在一个时间差，而在本次的观测中也确实发现了这一现象，爆发的视觉效果确实是在日本、美国、前苏联的一些中微子检测设施检测到大规模的中微子三小时后才出现的，这是对模型的一个例证。然而另一方面，我们没有观察到预想中的遗迹中的中子星，这又对问题造成了困难，当然，因为中子星是通过其发射的电磁脉冲被观测到的，如果余下的中子星脉冲没有朝着地球的方向，那么其存在不被人察觉也就很自然了。目前还有几种较流行的关于中子星消失的推测，列举如下：一：中子星周围的气体太浓密，因此不能被观察。二：中子星吸收周围物质塌缩成夸克星。三：中子星吸收了太多的物质，使之塌缩成黑洞，从而不能被观察到。如上所述，虽然SN 1987A也在一定程度上加深了人们对于超新星的疑问，但其出现和观测无疑对超新星的研究具有巨大的推进作用。
SN 1987A超新星的爆炸和II型超新星的爆炸理论
摘要：
II型超新星是一种由于自我坍缩而爆发的超新星，其核心的Fe元素由于光致分解产生了大量的高能中微子，由于恒星密度很大，这些中微子被束缚在恒星中心核的外层，在受到中心中子星反射出来的高能激波干扰时，产生强烈爆发，从而造成超新星的爆发现象。SN 1987A就是一颗典型的II型超新星，其观测对于II型超新星的爆炸理论研究具有很大的帮助。
II型超新星的前身星是一颗质量不小于九倍太阳质量的大质量恒星，其演化过程要经过氢燃烧、氦燃烧、碳氧燃烧、镁硅燃烧等过程，最终生成一个富含大量金属元素的铁核，其反应过程表示如下：
CNO循环的总效果：
CNO1：4 → +25.01MeV
CNO2: 4 → +24.80MeV
主序后的演化：
1：3 → +7.27MeV