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아프리카의 마천루 목록

2024.12.28 21:41

ChristenaSlim35888 조회 수:12

총 광도 붕괴율은 II-P형이 단위 일당 0.0075 등급으로, 단위 일당 0.012 등급인 II-L형의 경우에 비해 낮다. 뚜렷하게 밝혀지진 않았지만 그 과정을 통해, 슬롯사이트 총 방출 에너지의 1%, 또는 1044 줄(1 포에)에 해당하는 에너지가 멎은 충격파에 의해 다시 흡수되어 초신성 폭발을 일으킨다. 두 중성미자의 생성 기작은 붕괴로 인한 중력 위치 에너지가 약 1046 줄(100 포에)에 달하는 에너지를 방출하는 십 초간의 중성미자 폭발로 변환된다는 것이다. II형 초신성에서 해결되지 않은 주요 문제는 중성미자의 폭발이 어떻게 별의 나머지 부분에 에너지로 변환되어 별의 폭발을 야기하는 충격파를 형성하는 것인지 모른다는 것이다. 이에 대해서는 거성이었던 원형별이 쌍성계에서 짝별과의 상호작용으로 거의 대부분이 헬륨으로 이루어진 중심핵을 남기고 수소 외피층의 대부분을 손실하였기 때문일 것이다. 충격파는 별의 외피층의 수소 원자의 전자를 떼내어 수소를 이온화시킨다. 중심핵이 별의 외피층으로부터 분리되면서 그러한 중성미자들 일부는 별의 외피층에 흡수되어 초신성 폭발이 시작된다. 폭발의 첫 둘을 무시하고 폭발이 시작된다고 가정하면, 천체물리학자들은 초신성에 의해 만들어지는 원소에 대한 상세한 예측과 초신성의 광도 곡선을 예측할 수 있다. 초신성에 의해 생성된 중성미자들이 초신성 1987A의 경우에서 관측되어 천체물리학자들에게 중심핵붕괴에 관한 그들의 생각이 근본적으로 맞다는 결론을 내리는 데 도움을 주었다. 이 쌍생성은 중심핵을 붕괴하도록 만드는데, 철의 중심핵의 붕괴가 더 무거운 원소로의 흡열 핵융합을 야기하는 데 비해 산소 중심핵의 붕괴는 폭주적 발열 핵융합을 일으켜 별을 완전히 날려버린다. 컴퓨터 모형들은 충격파가 발생하였을 때 II형 초신성의 양상을 계산하는 데 성공적이었다.


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쌍불안정성 초신성은 극단적으로 무거운 별의 산소로 이루어진 중심핵에서 감마선이 자발적으로 전자-양전자 쌍을 형성할 수 있을 만큼 뜨거울 때 발생한다. 원형별의 질량이 약 20 M☉ 미만일 때 폭발의 세기와 중심으로 낙하하는 물질의 양에 따라 축퇴된 중심핵의 잔해는 중성자별이 된다. 붕괴가 멈추게 되면 낙하하는 물질들은 반발하게 되어 충격파를 형성하여 외부로 전파한다. 중심핵의 질량이 약 1.4 M☉에 달하는 찬드라세카르 한계를 넘어설 때, 축퇴압은 더 이상 중심핵을 지지하지 못하여 파국적인 붕괴가 뒤따르게 된다. 위의 논의로부터 폭발을 일으키기 위해서 변환되는 에너지는 전체 에너지의 약 1 퍼센트 만이 요구되며, 입자의 상호작용을 고려하면 더 쉽게 이해되긴 하겠지만 그 1 퍼센트의 변환의 발생을 입증하는 것이란 매우 어려운 일이다. 초신성 속에서 입자당 에너지는 보통 일에서 백오십 피코줄(수십에서 수백 MeV)이다. 이러한 폭발 속에서 철보다 무거운 원소가 중성자의 포획을 통해 형성되어 중성미자의 압력으로 인해 "중성미자권"(neutrinosphere)의 경계선으로 밀려나 원형별을 구성하던 물질보다 더 무거운 원소들이 풍부하게 들어 있는 기체 및 티끌로 이루어진 구름과 함께 주변 공간으로 흩뿌려 진다. 여기에는 이들이 발광청색변광성과 같이 폭발 전에 큰 질량 손실을 보이는 별과 유사한 별에서 기원한다는 증거가 있다.

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