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超新星在宇宙射线下 能对星际气体产生高达6倍的冲击

  牛津大学一支科学团队近日公布了新的研究成果:超新星(Supernova)在宇宙射线的帮助下,可能会对周围的星际气体产生高达 6 倍的冲击。 这项工作由博士生 Francisco Rodr í guez Montero 于 2021 年 7 月 19 日在虚拟国家天文学会议(NAM 2021)上提出。

        超新星是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸,在爆炸的时候会向太空发射光和数十亿粒子。虽然光可以自由地到达我们身边,但粒子却被爆炸时产生的磁力冲击波困在螺旋环中。在冲击波中来回穿越,这些粒子几乎被加速到光速,在逃离超新星时,被认为是被称为宇宙射线的神秘辐射形式的来源。

        由于其巨大的速度,宇宙射线经历了强烈的相对论效应,有效地失去了比普通物质更少的能量,并允许它们在星系中进行长距离的旅行。一路上,它们会影响其路径上的星际气体的能量和结构,并可能在关闭密集气体袋中的新星形成方面发挥关键作用。然而,到目前为止,宇宙射线在星系演化中的影响还没有得到很好的理解。

        在同类的第一个高分辨率数值研究中,该团队对超新星爆炸产生的冲击波在几百万年内的演变进行了模拟。他们发现,宇宙射线在超新星演化的最后阶段及其向其周围的银河系气体注入能量的能力中可以发挥关键作用。

       Rodr í guez Montero 解释说:“最初,宇宙射线的加入似乎并没有改变爆炸的演变过程。然而,当超新星达到无法从超新星的热能转换为动能的阶段时,我们发现宇宙射线可以给气体带来额外的推动力,使得最终传授的动量比之前预测的高 4-6 倍”。

        这些结果表明,从星际介质驱动的气体外流进入周围的惰性气体,或者说银河系周围的介质,其质量将大大超过以前的估计。与最先进的理论论点相反,模拟结果还表明,当大质量恒星在低密度环境中爆炸时,宇宙射线提供的额外推动力更为显著。这可能会促进由连续几代超新星驱动的超级气泡的产生,将气体从星际介质中扫出,并将其排出银河系盘。

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  【来源:cnBeta.COM】

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