Наскільки «швидко» відбуваються астрономічні події?


15

Я бачив досить багато новин про астрономію, але я не заглиблююся в те, як вона працює або як люди її спостерігають. Мене це змусило задуматися: якщо я хочу дивитись, наприклад, наднову, скільки часу мені доведеться шукати її, щоб переглянути цілу «подію»? Або такі події, як NASA, " бачачи щось, що виходить із чорної діри ", чи "дивляться" на чорну щілину , коли щось з'являється дійсно швидко, чи вони спостерігали це місяцями? А може, народження чорнобривця?

Зараз я знаю чорні діри, які втрачають досить трильйона років, мені просто цікаво, скільки часу потрібно астрономам для спостереження за такими подіями.


1
Не зовсім те саме, але ця цифра в Rau et al 2012 дає деяке уявлення про час занепаду деяких астрономічних перехідних процесів. Основне правило полягає в тому, що події не можуть відбутися швидше, ніж час перетину світла в різних регіонах. Отже, якщо чорний отвір з накопиченням диска 1 світловий день через зміни яскравості, то це означає, що час для зміни варіанту 1 день. Менші джерела можуть змінюватися швидше.
astronanapper

Скільки часу потрібно, щоб згоріла зірка розпалася? Тобто, коли починається власне колапс?
дб

1
Відповідь на це, ймовірно, сильно залежить від того, як ви визначаєте, коли починається і закінчується "подія".
напевно,

Відповіді:


10

Супернова (та багато інших цікавих подій) починається різко - спалах нейтрино триває лише частину секунди, але потім різні хвилини події розігруються протягом хвилин, днів, годин чи років. Спільнота астрономії вже кілька років розробляє все більш складні способи боротьби з такими подіями на початку. Прилади з дуже широким полем зору (гравітаційні обсерваторії, нейтринні обсерваторії, детектори гамма-променів на супутниках) виявляють події спочатку і вводять спочатку мережі робототехнічних телескопів, а потім людей і ще більші телескопи, щоб спробувати отримати якомога більше інформації, ніж можливо про бурхливі та швидко розвиваються ранніх стадіях. Дивіться, наприклад, http://growth.caltech.edu/

Інші речі повільніше. Подія "щось, що виходить із чорної діри" (не зовсім це, просто щось, що надходить із дуже близької до чорної діри), займає тривалий час, це був лише перший випадок, коли вони помітили цю чорну діру з потрібним інструментом .


10

Як описано в інших відповідях, більшість астрономічних подій змінюються протягом досить тривалих масштабів часу. Навіть у супернової, яка починається раптово, є наступна крива світла, яка пікує, а потім розпадається зазвичай протягом багатьох місяців. Однак є кілька коротших подій.

В останніх спостереженнях за гравітаційними хвилями LIGO кінцевий етап вдиху та злиття бінарних чорних дір або нейтронних зірок генерує сигнал GW, який можна виявити менше ніж на секунду.

Інші короткотермінові астрономічні спостереження відбуваються всередині Сонячної системи. Звичайно, Сонце і планети рухаються по небу протягом року, а Місяць постійно змінює свою фазу, повторюючись приблизно щомісяця. Іноді сонячні та місячні затемнення відбуваються протягом часової шкали, а сукупність триває лише кілька хвилин для сонячного затемнення. Подібні часові рамки застосовуються до інших транзитів Сонячної системи. Професії, коли об’єкт Сонячної системи проходить перед зіркою, майже вільні для візуального спостерігача. Метеорні стежки в атмосфері поширені, і їх рідко видно більше декількох секунд.


Але це справді наднова, яка триває так довго? Стріла закінчується дуже швидко, світло після чого випромінюється здутим матеріалом. Ми зазвичай вважаємо це світло частиною наднової, але я не вважаю це справді правильним.
Лорен Печтел

2
Зауважимо також, що хоча остаточна спіраль і злиття чорних дір триває менше секунди, "все інше" (як тільки два об'єкти гравітаційно пов'язані один з одним) веде до цього моменту мільйони років. @LorenPechtel Також врахуйте, що світло може віддалятися від нас, відштовхуватися від іншого матеріалу в системі і відбиватися назад до нас знову, тому його не просто "післясвічення" випромінювання.
Draco18s більше не довіряє SE

@ Draco18s З твоїми чорними дірами там крутяться мільйони чи мільярди років, невелика частка секунди стріли, а потім випромінює ударна хвиля. Три ефекти, не один.
Лорен Печтел

1
@LorenPechtel, я згоден, двійкові системи спрацьовують дуже довго, перш ніж втратити достатню кількість енергії, випромінюючи GW для злиття. Це не змінює факту. Я зазначив, що LIGO може виявити лише кінцевий короткий імпульс найсильнішої GW, що веде до злиття. Наявність події злиття та суттєві подробиці про маси, крутки тощо об'єктів, що об'єднуються, витягуються за допомогою моделювання цього короткого сигналу. Інші спостереження за вибухом гамма-випромінювання або пізнішими рентгенівськими випромінюваннями від ударної хвилі, що взаємодіють із навколишньою речовиною, надають додаткову інформацію та підтвердження.
любительAstro

1
@LorenPechtel Частина мого коментаря до вашого імені була більше спрямована на Amateur. І додатково я включав цю інформацію ("остаточна спіраль і злиття"), але я спеціально зазначив, що привід тривав дуже довго і що він зовсім не згадував про це. Те, що кінцева спіраль і ударна хвиля є окремими подіями, не було актуальним.
Draco18s більше не довіряє SE

3

У нашій галактиці наднові, видимі з Землі, є дуже рідкісними подіями, тому якщо ви будете чекати, коли астрономи піднять тривогу, коли вони побачать наступну, вам, можливо, доведеться чекати сотні років. Перспективи побачити його у далеких галактиках значно кращі, але навіть вони не є повсякденними подіями. Шанси побачити його з самого початку, коли зірка розвалюється і вибухає, майже відсутні, тому що, коли вони відбудуться, вони повинні досягти значної яскравості, щоб стати помітними з Землі. Однак пошук наднових - це те, що добре оснащений аматор може зробити, але для цього потрібно багато терпіння. Що стосується енергетичних пучків частинок, які деякі чорні діри висилають, то вони виникають не зсередини самої чорної діри, а з речовини в накопичувальному диску, прискореному полюсами магнітного поля чорної діри.


2

Відповідь - деякі феномени неймовірно швидкі. Інші займають мільярди чи трильйони років (або більше). Але більшість спостережуваних подій відбуваються не один раз. Таким чином, ми можемо спостерігати за більш довгими подіями багато разів і спостерігати "знімки" багатьох різних часів під час процесу та інтерполювати, щоб отримати потім процес у цілому.


2

Ваше запитання вражає мене більше як людства, ніж астрономії. Ми визначаємо, що нам цікаво: фізичного закону щодо того, що таке «цікаве», немає.

"Цікава" частина наднової може бути через пару місяців (коли вона найяскравіша), однак, якби ми могли передбачити, коли зірка опинилася протягом десяти років, коли стала надновою, це збільшило б вікно "цікавого".

Сонце спостерігалось людьми до тих пір, поки люди існували. Ми все ще вважаємо це цікавим. Зараз ми знаємо про нього набагато більше, ніж коли люди вперше з’явилися на Землі.

Коротше кажучи, тривалість цікавої події цілком залежить від нас, і кожен тип цікавої події матиме свою типову довжину. Це може бути від мілісекунд до тисячоліть.


1

Всесвіт досить міцний тим, що якщо фізика дозволяє певну ситуацію, у Всесвіті зазвичай буде якесь місце чи час, де ця ситуація відбуватиметься. Таким чином, будь-які часові шкали, дозволені фізикою, у Всесвіті матимуть астрофізичні явища, які трапляються на цих часових шкалах.

Це довгий шлях надання відповіді "як можна швидше і повільніше, і все між ними".

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.