ซากมหานวดาราและแสงวาบรังสีแกมมา

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง ซากมหานวดาราและแสงวาบรังสีแกมมา

ซากมหานวดารา vs. แสงวาบรังสีแกมมา

ซากมหานวดารา N49 ในเมฆแมเจลแลนใหญ่ ซากมหานวดารา (supernova remnant; SNR) คือโครงสร้างที่เกิดจากการระเบิดขนาดใหญ่ของดวงดาวในปรากฏการณ์ มหานวดารา ซากมหานวดาราคงอยู่ด้วยคลื่นช็อคที่ขยายตัวออกมา ประกอบด้วยวัตถุที่ดีดตัวออกมาจากการระเบิด รวมถึงวัตถุมวลสารระหว่างดาวระหว่างเส้นทางที่ถูกกวาดเข้ามารวมด้วย เส้นทางการเกิดมหานวดารามีสองทางคือ เมื่อดาวฤกษ์มวลมากไม่มีเชื้อเพลิงต่อไปและหยุดสร้างพลังงานฟิวชั่นที่แกนกลาง จึงเกิดการแตกสลายจากภายในด้วยแรงจากความโน้มถ่วงของมันเองกลายเป็นดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ หรือดาวแคระขาวที่รวบรวมวัตถุจากดาวข้างเคียงเข้ามาจนกระทั่งมีขนาดถึงมวลวิกฤต และเกิดการระเบิดนิวเคลียร์ความร้อนขึ้น ผลจากการระเบิดมหานวดาราทั้งสองกรณีทำให้มวลสารระหว่างดาวส่วนใหญ่หรือทั้งหมดถูกขับออกไปด้วยความเร็วประมาณ 10% ของความเร็วแสง หรือราว 3,000 กิโลเมตร/วินาที เมื่อมวลสารเหล่านี้ปะทะกับอวกาศหรือแก๊สระหว่างดาวที่อยู่รอบๆ จึงเกิดเป็นคลื่นช็อคที่ทำให้แก๊สมีอุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้นมากถึงขนาด 10 ล้านเคลวิน และกลายเป็นพลาสมา ซากมหานวดาราที่โด่งดังที่สุดและถูกเฝ้าสังเกตมากที่สุดน่าจะได้แก่ SN 1987A ซึ่งเป็นมหานวดาราในเมฆแมเจลแลนใหญ่ ค้นพบในปี.. วาดจากศิลปินแสดงชีวิตของดาวฤกษ์มวลมากซึ่งเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น เปลี่ยนให้อนุภาคที่เบากว่ากลายเป็นอนุภาคมวลหนัก เมื่อการเกิดฟิวชั่นไม่อาจสร้างแรงดันเพียงพอจะต้านการยุบตัวจากแรงโน้มถ่วง ดาวฤกษ์จะยุบตัวลงอย่างรวดเร็วและกลายเป็นหลุมดำ ตามทฤษฎีแล้ว พลังงานจะถูกปลดปล่อยออกมาระหว่างการยุบตัวตามแนวแกนของการหมุน ทำให้เกิดแสงวาบรังสีแกมมา ''Credit: Nicolle Rager Fuller/NSF'' แสงวาบรังสีแกมมา (Gamma-ray burst: GRB) คือแสงสว่างของรังสีแกมมาที่เกี่ยวข้องกับการระเบิดอย่างรุนแรงของดาราจักรที่อยู่ไกลมากๆ นับเป็นปรากฏการณ์ทางคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สว่างที่สุดที่ปรากฏในเอกภพนับแต่เหตุการณ์บิกแบง ตามปกติเหตุการณ์นี้จะเกิดขึ้นเป็นเวลาเพียงไม่กี่วินาที แต่ก็อาจมีช่วงเวลาที่แตกต่างกันตั้งแต่ไม่กี่มิลลิวินาทีไปจนถึงหนึ่งชั่วโมง หลังจากการระเบิดครั้งแรก จะมีเหตุการณ์ "afterglow" อันยาวนานติดตามมาที่ช่วงความยาวคลื่นอื่นที่ยาวกว่า (เช่น รังสีเอ็กซ์ อัลตราไวโอเลต แสงที่ตามองเห็น อินฟราเรด และคลื่นวิทยุ) แสงวาบรังสีแกมมาที่สังเกตพบส่วนใหญ่คิดว่าเป็นลำแสงแคบๆ ประกอบด้วยรังสีที่หนาแน่นซึ่งปลดปล่อยออกมาระหว่างเกิดเหตุซูเปอร์โนวา เนื่องจากดาวฤกษ์ที่มีมวลสูงมากและหมุนด้วยความเร็วสูงได้แตกสลายลงกลายเป็นหลุมดำ มีการแบ่งประเภทย่อยของแสงวาบรังสีแกมมาซึ่งเกิดจากกระบวนการอื่นที่แตกต่างกัน เช่นเกิดการรวมตัวกันของดาวนิวตรอนที่เป็นดาวคู่ แหล่งกำเนิดแสงวาบรังสีแกมมาส่วนใหญ่อยู่ห่างจากโลกไปไกลนับพันล้านปีแสง แสดงว่าการระเบิดนั้นจะต้องทำให้เกิดพลังงานสูงมาก (การระเบิดแบบปกติจะปลดปล่อยพลังงานจำนวนมากเพียงไม่กี่วินาทีเท่าพลังงานที่ดวงอาทิตย์ส่งออกไปตลอดช่วงอายุ 10,000 ล้านปี) และเกิดขึ้นน้อยมาก (เพียงไม่กี่ครั้งต่อดาราจักรต่อล้านปี) แสงวาบรังสีแกมมาที่สังเกตพบทั้งหมดมาจากดาราจักรแห่งอื่นพ้นจากทางช้างเผือก แม้จะมีการพบปรากฏการณ์คล้ายๆ กัน คือ soft gamma repeater flares เกิดจาก Magnetar ภายในทางช้างเผือกนี้ มีการตั้งสมมุติฐานว่า ถ้าเกิดแสงวาบรังสีแกมมาขึ้นในทางช้างเผือกแล้ว จะทำให้โลกดับสูญไปทั้งหมด การค้นพบแสงวาบรังสีแกมมาครั้งแรกเกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1967 โดยดาวเทียม Vela ซึ่งเป็นกลุ่มดาวเทียมที่ออกแบบมาเพื่อตรวจจับการลักลอบทดลองอาวุธนิวเคลียร์ หลังจากการค้นพบครั้งนั้น ได้มีแบบจำลองทางทฤษฎีหลายร้อยแบบเกิดขึ้นตลอดช่วงเวลาหลายปีเพื่อพยายามอธิบายปรากฏการณ์นี้ เช่น เป็นการชนกันระหว่างดาวหางกับดาวนิวตรอน เป็นต้น ข้อมูลที่จะใช้ตรวจสอบแบบจำลองเหล่านี้มีน้อยมาก จนกระทั่งถึงปี..

มหานวดารา

ำลองจากศิลปินแสดงให้เห็นมหานวดารา SN 2006gy ที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศรังสีเอกซ์จันทราจับภาพได้ อยู่ห่างจากโลก 240 ล้านปีแสง มหานวดารา นิพนธ์ ทรายเพชร, อารี สวัสดี และ บุญรักษา สุนทรธรรม.

ซากมหานวดาราและมหานวดารา · มหานวดาราและแสงวาบรังสีแกมมา · ดูเพิ่มเติม »

หลุมดำ

มุมมองจำลองของหลุมดำด้านหน้าของทางช้างเผือก โดยมีมวลเทียบเท่าดวงอาทิตย์ 10 ดวงจากระยะทาง 600 กิโลเมตร หลุมดำ (black hole) หมายถึงเทหวัตถุในเอกภพที่มีแรงโน้มถ่วงสูงมาก ไม่มีอะไรออกจากบริเวณนี้ได้แม้แต่แสง ยกเว้นหลุมดำด้วยกัน เราจึงมองไม่เห็นใจกลางของหลุมดำ หลุมดำจะมีพื้นที่หนึ่งที่เป็นขอบเขตของตัวเองเรียกว่าขอบฟ้าเหตุการณ์ ที่ตำแหน่งรัศมีชวาร์สชิลด์ ถ้าหากวัตถุหลุดเข้าไปในขอบฟ้าเหตุการณ์ วัตถุจะต้องเร่งความเร็วให้มากกว่าความเร็วแสงจึงจะหลุดออกจากขอบฟ้าเหตุการณ์ได้ แต่เป็นไปไม่ได้ที่วัตถุใดจะมีความเร็วมากกว่าแสง วัตถุนั้นจึงไม่สามารถออกมาได้อีกต่อไป เมื่อดาวฤกษ์ที่มีมวลมหึมาแตกดับลง มันอาจจะทิ้งสิ่งที่ดำมืดที่สุด ทว่ามีอำนาจทำลายล้างสูงสุดไว้เบื้องหลัง นักดาราศาสตร์เรียกสิ่งนี้ว่า "หลุมดำ" เราไม่สามารถมองเห็นหลุมดำด้วยกล้องโทรทรรศน์ใดๆ เนื่องจากหลุมดำไม่เปล่งแสงหรือรังสีใดเลย แต่สามารถตรวจพบได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุ และคลื่นโน้มถ่วงของหลุมดำ (ในเชิงทฤษฎี โครงการแอลไอจีโอ) และจนถึงปัจจุบันได้ค้นพบหลุมดำในจักรวาลแล้วอย่างน้อย 6 แห่ง หลุมดำเป็นซากที่สิ้นสลายของดาวฤกษ์ที่ถึงอายุขัยแล้ว สสารที่เคยประกอบกันเป็นดาวนั้นได้ถูกอัดตัวด้วยแรงดึงดูดของตนเองจนเหลือเป็นเพียงมวลหนาแน่นที่มีขนาดเล็กยิ่งกว่านิวเคลียสของอะตอมเดียว ซึ่งเรียกว่า ภาวะเอกฐาน หลุมดำแบ่งได้เป็น 4 ประเภท คือ หลุมดำมวลยวดยิ่ง เป็นหลุมดำในใจกลางของดาราจักร, หลุมดำขนาดกลาง, หลุมดำจากดาวฤกษ์ ซึ่งเกิดจากการแตกดับของดาวฤกษ์, และ หลุมดำจิ๋วหรือหลุมดำเชิงควอนตัม ซึ่งเกิดขึ้นในยุคเริ่มแรกของเอกภพ แม้ว่าจะไม่สามารถมองเห็นภายในหลุมดำได้ แต่ตัวมันก็แสดงการมีอยู่ผ่านการมีผลกระทบกับวัตถุที่อยู่ในวงโคจรภายนอกขอบฟ้าเหตุการณ์ ตัวอย่างเช่น หลุมดำอาจจะถูกสังเกตเห็นได้โดยการติดตามกลุ่มดาวที่โคจรอยู่ภายในศูนย์กลางหลุมดำ หรืออาจมีการสังเกตก๊าซ (จากดาวข้างเคียง) ที่ถูกดึงดูดเข้าสู่หลุมดำ ก๊าซจะม้วนตัวเข้าสู่ภายใน และจะร้อนขึ้นถึงอุณหภูมิสูง ๆ และปลดปล่อยรังสีขนาดใหญ่ที่สามารถตรวจจับได้จากกล้องโทรทรรศน์ที่โคจรอยู่รอบโลก การสำรวจให้ผลในทางวิทยาศาสตร์เห็นพ้องต้องกันว่าหลุมดำนั้นมีอยู่จริงในเอกภพ แนวคิดของวัตถุที่มีแรงดึงดูดมากพอที่จะกันไม่ให้แสงเดินทางออกไปนั้นถูกเสนอโดยนักดาราศาสตร์มือสมัครเล่นชาวอังกฤษ จอห์น มิเชล ในปี 1783 และต่อมาในปี 1795 นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส ปีแยร์-ซีมง ลาปลาส ก็ได้ข้อสรุปเดียวกัน ตามความเข้าใจล่าสุด หลุมดำถูกอธิบายโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ซึ่งทำนายว่าเมื่อมีมวลขนาดใหญ่มากในพื้นที่ขนาดเล็ก เส้นทางในพื้นที่ว่างนั้นจะถูกทำให้บิดเบี้ยวไปจนถึงศูนย์กลางของปริมาตร เพื่อไม่ให้วัตถุหรือรังสีใดๆ สามารถออกมาได้ ขณะที่ทฤษฏีสัมพัทธภาพทั่วไปอธิบายว่าหลุมดำเป็นพื้นที่ว่างที่มีความเป็นภาวะเอกฐานที่จุดศูนย์กลางและที่ขอบฟ้าเหตุการณ์บริเวณขอบ คำอธิบายนี่เปลี่ยนไปเมื่อค้นพบกลศาสตร์ควอนตัม การค้นคว้าในหัวข้อนี้แสดงให้เห็นว่านอกจากหลุมดำจะดึงวัตถุไว้ตลอดกาล แล้วยังมีการค่อย ๆ ปลดปล่อยพลังงานภายใน เรียกว่า รังสีฮอว์คิง และอาจสิ้นสุดลงในที่สุด อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีคำอธิบายเกี่ยวกับหลุมดำที่ถูกต้องตามทฤษฎีควอนตัม.

ซากมหานวดาราและหลุมดำ · หลุมดำและแสงวาบรังสีแกมมา · ดูเพิ่มเติม »

ดาวนิวตรอน

วนิวตรอน (Neutron Star) เป็นซากที่เหลือจากยุบตัวของการระเบิดแบบซูเปอร์โนวาชนิด II,Ib หรือ Ic และจะเกิดเฉพาะดาวฤกษ์มวลมากมีส่วนประกอบเพียงนิวตรอนที่อะตอมไร้กระแสไฟฟ้า (นิวตรอนมีมวลสารใกล้เคียงโปรตอน) และดาวประเภทนี้สามารถคงตัวอยู่ได้ด้วยหลักการกีดกันของเพาลีเกี่ยวกับแรงผลักระหว่างนิวตรอน ดาวนิวตรอนมีมวลประมาณ 1.35 ถึง 2.1 เท่ามวลดวงอาทิตย์ และมีรัศมี 20 ถึง 10 กิโลเมตรตามลำดับ (เมื่อดาวนิวตรอนมีมวลเพิ่มขึ้น รัศมีของดาวจะลดลง) ดาวนิวตรอนจึงมีขนาดเล็กกว่าดวงอาทิตย์ 30,000 ถึง 70,000 เท่า ดังนั้นดาวนิวตรอนจึงมีความหนาแน่นที่ 8*1013 ถึง 2*1015 กรัมต่อลูกบากศ์เซนติเมตร ซึ่งเป็นช่วงของความหนาแน่นของนิวเคลียสอะตอม ต้องใช้ความเร็วหลุดพ้นประมาณ 150,000 กิโลเมตรต่อวินาที หรือประมาณครึ่งหนึ่งของความเร็วแสง โดยทั่วไปแล้ว ดาวที่มีมวลน้อยกว่า 1.44 เท่ามวลดวงอาทิตย์ จะเป็นดาวแคระขาวตามขีดจำกัดของจันทรสิกขาร์ ถ้าอยู่ระหว่าง 2 ถึง 3 เท่ามวลดวงอาทิตย์อาจจะเป็นดาวควาร์ก (แต่ก็ยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่) ส่วนดาวที่มีมวลมากกว่านี้จะกลายเป็นหลุมดำไป เมื่อดาวฤกษ์มวลมากเกิดซูเปอร์โนวาและกลายเป็นดาวนิวตรอน ส่วนแก่นของมันจะได้รับโมเมนตัมเชิงมุมมา ซึ่งการเปลี่ยนแปลงรัศมีจากใหญ่ไปเล็กนั้นจะทำให้ความเร็วในการหมุนรอบตัวเองขึ้น แต่เมื่อเวลาผ่านไปก็จะหมุนรอบตัวเองช้าลงทีละน้อย ความเร็วในการหมุนรอบตัวเองของดาวนิวตรอนที่มีการบันทึกได้นั้นอยู่ระหว่าง 700 รอบต่อวินาทีไปจนถึง 30 วินาทีต่อรอบ ความเร่งที่พื้นผิวอยู่ที่ 2*1011 ถึง 3*1012 เท่ามากกว่าโลก ด้วยเหตุนี้ดาวนิวตรอนจึงสามารถส่งคลื่นวิทยุออกมาเป็นช่วงหรือพัลซาร์ และกระแสแม่เหล็กออกมาปริมาณมหาศาล การที่ดาวนิวตรอนสามารถส่งคลื่นวิทยุออกมาเป็นช่วงๆ นั้นทำได้อย่างไร ยังคงเป็นคำถามที่ไม่มีคำตอบ แม้ว่าจะมีการวิจัยเรื่องนี้มานานกว่า 40 ปีแล้วก็ตามในดาราจักรของเรานั้นเราพบเพียงไม่กี่สิบดวงเท่านั้น เรายังพบอีกว่า ดาวนิวตรอนน่าจะเป็นต้นกำเนิดของ แสงวาบรังสีแกมมา ที่มีความสว่างมากกว่าซูเปอร์โนวา หลายเท.

ซากมหานวดาราและดาวนิวตรอน · ดาวนิวตรอนและแสงวาบรังสีแกมมา · ดูเพิ่มเติม »

ความโน้มถ่วง

หมุนรอบดวงอาทิตย์ ไม่หลุดออกจากวงโคจร (ภาพไม่เป็นไปตามอัตราส่วน) ความโน้มถ่วง (gravity) เป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติซึ่งทำให้วัตถุกายภาพทั้งหมดดึงดูดเข้าหากัน ความโน้มถ่วงทำให้วัตถุกายภาพมีน้ำหนักและทำให้วัตถุตกสู่พื้นเมื่อปล่อย แรงโน้มถ่วงเป็นหนึ่งในสี่แรงหลัก ซึ่งประกอบด้วย แรงโน้มถ่วง แรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงนิวเคลียร์แบบอ่อน และ แรงนิวเคลียร์แบบเข้ม ในจำนวนแรงทั้งสี่แรงหลัก แรงโน้มถ่วงมีค่าน้อยที่สุด ถึงแม้ว่าแรงโน้มถ่วงจะเป็นแรงที่เราไม่สามารถรับรู้ได้มากนักเพราะความเบาบางของแรงที่กระทำต่อเรา แต่ก็เป็นแรงเดียวที่ยึดเหนี่ยวเราไว้กับพื้นโลก แรงโน้มถ่วงมีความแรงแปรผันตรงกับมวล และแปรผกผันกับระยะทางยกกำลังสอง ไม่มีการลดทอนหรือถูกดูดซับเนื่องจากมวลใดๆ ทำให้แรงโน้มถ่วงเป็นแรงที่สำคัญมากในการยึดเหนี่ยวเอกภพไว้ด้วยกัน นอกเหนือจากความโน้มถ่วงที่เกิดระหว่างมวลแล้ว ความโน้มถ่วงยังสามารถเกิดขึ้นได้จากการที่เราเปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ตามกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน เช่น การเพิ่มหรือลดความเร็วของวัตถุ การเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ เป็นต้น.

ความโน้มถ่วงและซากมหานวดารา · ความโน้มถ่วงและแสงวาบรังสีแกมมา · ดูเพิ่มเติม »