Ударные волны в астрофизике
Ударные волны распространены в астрофизических средах. [1]
Из-за низкой плотности окружающей среды большинство астрономических толчков происходят бесстолкновительно . двух тел Это означает, что ударные волны не образуются в результате кулоновских столкновений , поскольку длина свободного пробега для этих столкновений слишком велика, часто превышая размер системы. Впервые подобные потрясения были выдвинуты Фредериком де Хоффманом и Эдвардом Теллером . [2] изучавший ударные волны в намагниченных жидкостях с бесконечной проводимостью. Точный механизм диссипации энергии и генерации энтропии при таких ударах все еще исследуется, но широко признано, что общий механизм, вызывающий эти удары, состоит из взаимодействия волновых частиц и нестабильности плазмы , которые действуют в масштабе плазменной скин-слоя , который обычно намного короче среднего свободного пробега.
Известно, что бесстолкновительные ударные волны связаны с частицами чрезвычайно высоких энергий , хотя окончательно не установлено, фотоны испускаются ли наблюдаемые высокой энергии протонами , электронами или ими обоими. Обычно считается, что энергичные частицы ускоряются по механизму ускорения Ферми . Обычно считается, что толчки, вызванные остатками сверхновых, расширяющимися в межзвездной среде, ускоряют космические лучи , измеряемые над атмосферой Земли. [3]
с коллапсом ядра, Ударные волны в звездной среде, такие как толчки внутри взрыва сверхновой часто становятся радиационно-опосредованными толчками. Такие ударные волны образуются фотонами, сталкивающимися с электронами вещества, и после этих ударных волн преобладает плотность энергии излучения, а не тепловая энергия вещества.
Важным типом астрофизического удара является релятивистский удар, при котором скорость ударной волны составляет значительную часть скорости света. Эти толчки уникальны для астрофизической среды и могут быть как бесстолкновительными, так и радиационными. Релятивистские удары теоретически ожидаются в гамма-всплесках , струях активных галактических ядер и в некоторых типах сверхновых.
Примеры
[ редактировать ]- Межпланетные ударные волны, возникающие в результате солнечных вспышек и корональных выбросов массы , первоначально обнаруженные посредством внезапных геомагнитных вспышек .
- Головные ударные волны формировались вокруг планет в звездных ветрах, а иногда и вокруг самих звезд.
- Остатки сверхновых вызывают шок в межзвездной среде (ISM).
- Удары, проходящие через массивную звезду , когда она взрывается в результате коллапса ядра сверхновой . [4]
- Удары в межзвездном газе , вызванные столкновением молекулярных облаков или гравитационным коллапсом облака.
- Аккреционные ударные волны на границах скоплений галактик .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ ЗЕЛЬДОВИЧ Ю.Б., ФИЗИКА УДАРНЫХ ВОЛН 1,2.
- ^ Де Хоффманн, Ф.; Теллер, Э. (15 ноября 1950 г.). «Магнито-гидродинамические удары» . Физический обзор . 80 (4): 692–703. Бибкод : 1950PhRv...80..692D . дои : 10.1103/PhysRev.80.692 .
- ^ М. С. Лонгэйр, Астрофизика высоких энергий, том 1,2, Издательство Кембриджского университета
- ^ Структура ударных волн сверхновых, Т. А. Уивер, 1976ApJS...32..233W
 | Эта астрофизике статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |