Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : XRF060218, Astronews vom 31.8.
ja wenn der explodierende Stern, der zur Supernova SN20006aj geführt hat und den Röntgenblitz XRF... ausgelöst hat nur 4 30 ly entfernd ist, dann sollte man doch auch eine gestimmte Galaxie ( mitNGC- oder ESO- bezeichnung) zuordnen können,
will damit sagen, daß der Mann von der Straße :)
durch Nachschlagen eine Vorstellung davon bekommt wie die Hostgalaxie aussieht
und auch die Himmelsgegend erfährt
(könnte ja sein, daß ich gerade zu der Zeit dort nach Sternschnuppen gesucht habe und nun in mein Beobachtungsbuch schreiben kann:
auch einen Röntgenblitz gesehen)
Gruß von Ispom
430 Millionen Lichtjahre... Ich bezweifle, ob es in dieser Entfernung noch NGC-Bezeichnungen gibt. Innerhalb dieses Volumens dürfte es viele Millionen Galaxien geben, aber die NGC-Bezeichnungen gehen bis etwa 10000 - folglich hat die Hostgalaxie höchstwahrscheinlich keine NGC-Nummer.
>>> aber die NGC-Bezeichnungen gehen bis etwa 10000 <<<
na, wenns so ist....
danke Bynaus, da hätte ich ja aber auch mal selber nachsehen können:o
Gruß von Ispom
Hallo,
bei dieser Gelegenheit könnte ich ja mal versuchen eine Frage loszuwerden, die mich schon eine Weile beschäftigt, zu der ich aber noch keine brauchbare Erklärung finden konnte:
Der Standardkerzensupernovatyp Zitat Anfang "SNIa: Explosion eines Weißen Zwergs (white dwarf, WD); diese werden durch Entartungsdruck
von Elektronen stabilisiert;
wenn Materie auf WD fällt (akkretiert), erhöht sich M langsam; bei M ca. 1,3M0 beginnt im Innern Kohlenstoffbrennen, etwa die Hälfte des Sterns wird in Fe verbrannt, danach Explosion eine SNIa reichert ISM mit ca. 0,6M0 Fe an, WD wird völlig zerrissen." Zitat Ende
Kann mir jemand erklären, woher die Energie für das völlige Zerfetzen kommt? Zumal sich ein eromer Energiebetrag mit den Neutrinos aus dem Staub macht!
Völliges Zerfetzen bedeutet ja, daß ein Großteil der Materie auf Fluchtgeschwindigkeit beschleunigt werden muß.
Die kinetische Energie, die sich beim Kollaps aufbaut, kann maximal zum Rückgängig machen des Kollaps ausreichen. Aber eigentlich kann auch das nicht sein, denn die Neutrinos können diese Energie eigentlich nur aus dieser kinetischen Energie haben, was auch nicht wirklich hinhaut, weil soviel kommt dabei nicht zusammen.
By the way: Wenn dieser, sozugagen kleinstmögliche Supernovatyp bei der Explosion völlig zerfetzt wird, größere Sonnen aber nicht, ist es nicht besonders einleuchtend, daß große Sonnen große Supernovaexplosionen haben und kleine nicht, wie in der hier zitierten Meldung beschrieben.
Herzliche Grüße
MAC
Hallo mac,
diese Frage habe ich mir auch gestellt, als ich die Erklärung gelesen habe, daß die Neutrinos so dicht gedrängt sind beim auseinanderfliegen, daß sie alles mit sich reißen.
allerdings war es weniger die Frage nach der Energie, sondern eher nach der Fluß-Dichte, die die Neutrinos dort haben müssen.
Denn selbst hier bei uns, wo ständig viele mio Neutrinos pro s und cm2 durchrauschen, kann man nur mit vilen technischen Tricks mal eins zur Wechselwirkung mit der Materie bringen.
ein Neutrinofluß also, der ungeheure zusammenstürzende Massen in der größenordnung von Sonnenmassen nicht nur aufhält ,
sondern sogar in ihrer Bewegungsrichtung umkehrt,
muß doch so dichtgepackt sein, daß es da zum Konflikt mit gewissen physikalischen Prinzipien kommt (Pauli-Ausschließungsprinzip etwa.)
Gruß von Ispom
Hallo ispom,
danke erst mal für Deine Antwort, auch wenn's noch keine war. :)
Die Neutrinos sollen im kollabierenden Eisenkern entstehen und der SN rund eine Sonnenmasse an Energie entziehen.
Wo soll diese Energie herkommen, wenn nicht aus dem kollabierenden Eisenkern? Nur, wenn man der Beschreibung folgt, dann sind da nur rund 0,6 M0 Eisen und nachdem sie zerfetzt wurde, soll sie rund 0,6 M0 Eisen an das interstellare Medium abgeben!
Die kinetische Energie durch den Kollaps liefert noch nichteinmal einen winzigen Bruchteil dieser Energie. (ganz abgesehen davon, daß zum Zerfetzen auch noch ein klein wenig bleiben muß) Eine weitere anzapfbare Quelle wäre der noch vorhandene Wasserstoff und die Elemente, leichter als Eisen nur müßten dann über 50 Sonnenmassen davon zur Verfügung stehen und die Beschreibung einer SN völlig falsch sein.
Ihr seht, ich hab' mich völlig verheddert.
Herzliche Grüße
MAC
Schnapprollo
01.09.2006, 18:38
Hallo MAC,
versuchen wir's mal :D ,
Es ist ja nicht so, dass der Stern erst explodiert, wenn aller Kohlenstoff zu Eisen fusioniert worden ist. Durch die Fusion wird Energie abgegeben, die einen Strahlungsdruck erzeugt und den Stern - erstmal - gegen die eigene Gravitation stabilisiert. Ab einer bestimmten Stelle - wenn der durch Fusion erzeugte Strahlungsdruck nicht mehr gegen die Schwerkraft ankommt beginnt ein Gravitationskollaps. Da ein Fall im Gravitationsfeld ca. 50% der Ruhmasse von Materie in Energie umwandelt (Kernfusion "nur" ~ 30%) erhöt sich schlagartig wieder der Strahlungsdruck und es kommt zur Explosion. Die Schockwellen dieser Explosion haben eine derart grosse Energie, dass Eisen spontan (also ohne die energiefreisetzende Fusion) zu schwereren Elementen "zusammengedrückt" werden. Nach "Aussen" beschleunigen die Schockwellen die Materie eben bis zur Fluchtgeschwindigkeit (oder darüber hinaus)
Gruss
Gunter
Hallo Gunter,
danke erst mal für den Versuch! :)
Es ist ja nicht so, dass der Stern erst explodiert, wenn aller Kohlenstoff zu Eisen fusioniert worden ist. Durch die Fusion wird Energie abgegeben, die einen Strahlungsdruck erzeugt und den Stern - erstmal - gegen die eigene Gravitation stabilisiert. Ab einer bestimmten Stelle - wenn der durch Fusion erzeugte Strahlungsdruck nicht mehr gegen die Schwerkraft ankommt, beginnt ein Gravitationskollaps.bis hierher kein Problem und ziemlich unbestritten.
Da ein Fall im Gravitationsfeld ca. 50% der Ruhmasse von Materie in Energie umwandelt.Diesen Prozess kenne ich nicht? Was passiert da genau?
(Kernfusion "nur" ~ 30%).Das kann so nicht richtig sein, denn dann müßte die Summe aller Protonen und Neutronen in einem Eisenkern 30% leichter sein, als ihre Einzelteile!
erhöt sich schlagartig wieder der Strahlungsdruck und es kommt zur Explosion. Die Schockwellen dieser Explosion haben eine derart grosse Energie, dass Eisen spontan (also ohne die energiefreisetzende Fusion) zu schwereren Elementen "zusammengedrückt" werden.).Erstens würde dabei sowieso keine Energie freigesetzt und zweitens verbraucht das eine nicht ganz unerhebliche Energiemenge und drittens müßten, wenn es die Energiequelle für die Neutrinos wäre, (was, zumindest nach den Beschreibungen nicht der fall ist) mindestens 50 Sonnenmassen Wasserstoff zu Eisen fusioniert werden!
Nach "Aussen" beschleunigen die Schockwellen die Materie eben bis zur Fluchtgeschwindigkeit (oder darüber hinaus)Ja, daß das passiert, läßt sich nicht bestreiten! :D
Herzliche Grüße
MAC
Schnapprollo
01.09.2006, 20:00
Hi Mac
also:
Diesen Prozess kenne ich nicht? Was passiert da genau?
Der (noch) Stern besteht im Wesentlichen aus Plasma - also einem überhitzten Gas. Die durchschnittlichen Abstände der Teilchen ist also auch relativ groß. Kommt es jetzt zum Kollaps müssen die Teilchen aber einen Abstand wie in einem festen Körper annehmen; ihre Bewegungsenergie also irgendwie loswerden (wie die Wärmeentwicklung beim komprimieren von Luft). Das passiert in der Regel durch die Erzeugung von hochenergetischen Photonen. Deshalb wird der "Zwerg" auch weiß. Dieser Effekt tritt aber so Plötzlich auf, dass die Energie nicht vollständig abgestrahlt oder durch Konvektion in den Weltraum abgegeben werden kann -> deshalb die Explosion.
Das kann so nicht richtig sein, denn dann müßte die Summe aller Protonen und Neutronen in einem Eisenkern 30% leichter sein, als ihre Einzelteile!
Das ist auch so, da bei einer Fusion nicht nur neue "schwerere" Kerne sondern auch Neutrinos und hochenergetische Photonen (Strahlung) entsteht. Das ist auch der Grund warum die Sonne z.B., neben Materialverlusst durch den Sonnenwind sich langsam "verstrahlt" -also leichter wird. Gäbe es diesen Effekt nicht, würden die Sterne inc. Sonne nicht leuchten und eine Kernfusion würde kalt und spontan ablaufen.
Erstens würde dabei sowieso keine Energie freigesetzt und zweitens verbraucht das eine nicht ganz unerhebliche Energiemenge und drittens müßten, wenn es die Energiequelle für die Neutrinos wäre, (was, zumindest nach den Beschreibungen nicht der fall ist) mindestens 50 Sonnenmassen Wasserstoff zu Eisen fusioniert werden!
Also der erste Abschnitt ist wohl mit oben geklärt. Die Neutrinos entstehen aus den immernoch ablaufenden "Rest-" Fusionsprozessen. Als Energiequelle fungiert die Potentielle Energie der Sternmaterie die beim Kollaps in kinetische Energie umgewandelt wird. Und Wasserstoff zu Eisen geht so direkt auch nicht.: Erstmal wird Wasserstoff zu Helium fusioniert, ist Wasserstoff alle fällt der Strahlungsdruck -> der 1. Gravitationskollaps beginnt -> das He-Plasma wird komprimiert und erhitzt sich -> bei genügend Hitze beginnt die Fusion von He zu O und C, die dann erst weiter zu Eisenkernen fusionieren wenn die Gravitation wieder Startenergie liefert. Im Weiteren wird Energie nur noch durch den Kollaps erzeugt, der endet, wenn sich Gravitation und der Entartungsdruck (der verhindert, dass Elektronen in die Atomkerne gepresst werden) die Waage halten. Stoppt auch dieser Prozess kühlt der Weisse Zwerg langsam aus und wird langsam zum Schwarzen Zwerg (nicht "braunen"!) - ein Eisenklotz der finster durchs All irrt.
OK?
Gunter
noch etwa allgemeines:
Es ist ja nicht so, dass der Stern erst explodiert, wenn aller Kohlenstoff zu Eisen fusioniert worden ist. Durch die Fusion wird Energie abgegeben, die einen Strahlungsdruck erzeugt und den Stern - erstmal - gegen die eigene Gravitation stabilisiert. Ab einer bestimmten Stelle - wenn der durch Fusion erzeugte Strahlungsdruck nicht mehr gegen die Schwerkraft ankommt beginnt ein Gravitationskollaps.
bis hierher kein Problem und ziemlich unbestritten.
Das muß ich doch etwas relativieren: Der Kollaps beginnt, wenn der Druck auf das Sonneninnere den Entartungsdruck (der die Elektronen daran hindert in ihren Atomkernen zu versacken) überschreitet.
Da dieser Prozess sowieso nur bei genügend schweren Sonnen stattfinden kann, besteht der Kern dieser Sonnen (nach entsprechender Brenndauer) immer aus Eisen. Eisen fusioniert aber nicht mehr, kann somit auch keine Energie abgeben um irgendetwas zu stabilisieren.
Das heißt aber, daß der Druck von Außen auf den Eisenkern, unabhängig von einem weiteren Fusionsgeschehen in einer einzelnen Sonne ziemlich stabil bleibt. Das heißt aber auch, daß bei größeren Sonnen der Eisenkern der kollabiert, etwas (aber nicht viel) kleiner sein sollte als bei Sonnen, die diesen Kollaps nur so gerade eben schaffen.
Der Kollaps hat also unmittelbar gar nichts mit der Fusionstätigkeit zu tun, er tritt immer dann ein, wenn der Eisenkern schwer genug geworden ist und wird allenfalls ein wenig eher stattfinden durch den Zusätzlichen Druck der noch fusionierenden Schichten darüber und der nicht fusionierenden, weiter außen liegenden Schichten der Sonne.
Ich kann das alles leider nicht genauer ausrechnen, weil ich mir die Daten für den temperaturabhängigen Dichteverlauf und den Temperaturverlauf in Sonnen nicht herleiten kann und bisher dazu nichts finden konnte, was ich auch verstanden hätte.
Herzliche Grüße
MAC
PS: Diesen Post habe ich geschrieben, bevor ich Deinen Letzte Post gelesen hatte! Auf den kommt auch noch eine Antwort, nur muß ich jetzt erst noch ein paar Pflichten erledigen! Aber trotzdem schon mal Danke! :)
Schnapprollo
01.09.2006, 20:55
Jo Mac,
... auch nochmal "zwischendurch" :
Der Kollaps beginnt, wenn der Druck auf das Sonneninnere den Entartungsdruck (der die Elektronen daran hindert in ihren Atomkernen zu versacken) überschreitet.
Also wenn es so weit ist, dass der Entartungsdruck überschritten wird erhalte ich aber keinen weissen Zwerg sondern einen Neutronenstern.
Gunter
Hallo Gunter,
(Kernfusion "nur" ~ 30%)
daß Du meinen schönen grau-grünen Augen nicht vertraust, tut mir zwar weh aber da Du sie nicht sehen kannst bist Du entschuldigt ;)
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffbrennen
http://de.wikipedia.org/wiki/Bindungsenergie
Gelobt sei das Internet, wie hätte ich es Dir sonst beweisen sollen?
Also wenn es so weit ist, dass der Entartungsdruck überschritten wird erhalte ich aber keinen weissen Zwerg sondern einen Neutronenstern.Ja, und das war auch der Ausgangspunkt meiner Frage.
Die Neutrinos entstehen aus den immernoch ablaufenden "Rest-" Fusionsprozessen.und tragen 1 M0 an Energie davon? Wo soll die herkommen? Du sagst:
Als Energiequelle fungiert die Potentielle Energie der Sternmaterie die beim Kollaps in kinetische Energie umgewandelt wird..Nach wie vor und jetzt hoffentlich glaubhaft, dazu hätten vorher rund 50 Sonnenmassen Wasserstoff fusioniert werden müssen, ohne diese Energie abzustrahlen! Und die kinetische Energie beim Kollaps erzeugt noch nicht einmal 1E-17 der Neutrinoenergie.
Und Wasserstoff zu Eisen geht so direkt auch nicht.: .. das hab' ich auch nicht gesagt, sondern Du
Die Schockwellen dieser Explosion haben eine derart grosse Energie, dass Eisen spontan (also ohne die energiefreisetzende Fusion) zu schwereren Elementen "zusammengedrückt" werden.
ich hab nur versucht zu widersprechen.
Im Weiteren wird Energie nur noch durch den Kollaps erzeugt, der endet, wenn sich Gravitation und der Entartungsdruck (der verhindert, dass Elektronen in die Atomkerne gepresst werden) die Waage halten. Stoppt auch dieser Prozess kühlt der Weisse Zwerg langsam aus und wird langsam zum Schwarzen Zwerg (nicht "braunen"!) - ein Eisenklotz der finster durchs All irrt.
OK?Leider noch immer nein, fehlt immer noch eine Sonnenmasse Energie, die in den Neutrinos davongetragen wird und diese Neutrinos sollen im Eisenkern und nicht in der fusionsfähigen und fusionierenden Hülle beim Rebounce erzeugt werden, sie künden nämlich von der SN Tage bevor sie zu sehen ist!
Herzliche Grüße
MAC
Schnapprollo
02.09.2006, 00:10
Hi Mac,
gut also machen wir mal eine Energieinventur (aber rechnen musst du!):
Also auf der "Plusseite":
Kinetische Energie durch Konvektionsbewegung
Energiebilanz vor dem Kollaps in Joule/cm³-Sternmaterie
Für die Energie die durch den Kollaps frei wird gilt:
E(kin)=1/2*(m*v²) * Wurzel(1-(v²/c²)) wobei v=Wurzel(2*g*h)
m=Masse
v=Fallgeschwindigkeit
g=Gravitationskraft
h=Fallhöhe
c=Lichtgeschw.
wenn der Stern rotiert noch zunehmende Fliehkrafteffekte abziehen!
Kernfusion
1H + 1H → 2H + e+ + µ
2H + 1H → 3He + g
3He + 3He → 4He + 1H + 1H
erzeugt in Summe: 662 Milliarden Kilojoule pro Kilogramm 4He
(bei den Proton-Sauerstoff und Proton-Kohlenstoff-Reaktionen musst du mal selbst kucken, denk an den Massedefekt und den Schalenaufbau der verschiedenen Fusionsstufen)
http://de.wikipedia.org/wiki/Sternentwicklung#Nukleosynthese_und_Metallizit.C3. A4t
Auf der "Negativseite":
Abstrahlung von Teilchen mit Energie pro Oberflächeneinheit
Massedefekt durch Fusionsprozesse
Energie zur Überwindung des Entartungsdrucks http://de.wikipedia.org/wiki/Pauli-Prinzip ff.
bis später
Gunter
Hallo Gunter,
danke erst mal für die Aufstellung!
Für die Antwort brauche ich noch etwas Zeit, die ich im Augenblick nicht habe. Sie kommt aber bestimmt!
Herzliche Grüße
MAC
Hallo Gunter,
nach einigen Stunden rechnen und nachlesen hab' ich meine Fehler endlich gefunden. Ich hatte eine falsche Fallhöhe angenommen. (Hab die Meter nochmal in Meter umgerechnet) einmal die Quadrierung der Geschwindigkeit verschlampt und in einer anderen Beschreibung gefunden, daß die SN1a gar keinen Kernkollaps zu einem Neutonenstern hat und somit auch gar keine Neutrinos in dieser Größenordnung abstrahlt.
Also die Energiebilanz stimmt wieder (zumindest in der Größenordnung) und ich bin wieder zufrieden (nach einem mißglückten Versuch mir in den Hintern zu beißen. Ich bin zu steif dazu!)
Herzlichen Dank nochmal für Deine Unterstützung! :)
Herzliche Grüße
MAC
PS. Deine Formel für die kinetische Energie nach SRT muß lauten:
Ekin = m * c^2 * (1 / Wurzel(V^2 / c^2) - 1)
Hallo,
vielleicht kann mir zu dieser Sache jemand etwas sagen?
In dem, diesem Thread zugrunde liegenden Artikel http://www.astronews.com/news/artikel/2006/08/0608-024.shtml
werden die Begriffe Röntgen und Gammastrahlung in für mich unüblicher Weise benutzt und unterschieden.
Zitat Anfang: "Im Vergleich zu Gammastrahlen haben Röntgenstrahlen eine größere Wellenlänge und weniger Energie." Zitat Ende
Abgesehen davon, daß diese Art der Unterscheidung physikalisch falsch ist, ist das ein, in der Astrophysik üblicher Sprachgebrauch? Und wenn ja, bei welcher Photonenenergie liegen dann die Grenzen?
Herzliche Grüße
MAC
Die Aussage scheint mir ganz korrekt!
Ich würde sagen, dass Röntgenstrahlen von kernnahen Elektronen (zB. aus der K-Schale) herrühren und Gammastrahlen von den Atomkernen selbst kommen. Es ist also primär eine Unterscheidung aufgrund ihrer Entstehung. Beide Energiebereiche überschneiden sich, jedoch ist so bei 250 keV für die Röntgenstrahlen Schluss und meist sind Röntgenstrahlen weniger energiereich als Gammastrahlen.
Gruss,
Miora
Schnapprollo
04.09.2006, 16:13
Hi Mac,
... oder um es genauer einzugrenzen:
Röntgenstrahlung: >10^-7 bis < 10^-13 Metern Wellenlänge
oder eben: >~10^14 bis < ~10^20 Herz Frequenz
Gammastrahlung: ab >~10^-10 Metern Wellenlänge oder >10^18 Herz (nach oben offen)
Eine genauere Abgrenzung konnte ich auch nicht finden.
Und wenn ja, bei welcher Photonenenergie liegen dann die Grenzen?
Rein mathematisch bei keiner, solange v=Wellenlänge * Frequenz nicht die Lichtgeschwindigkeit (also v max. c) überschreitet - und noch umgeformt von E=mc² nicht mehr als die Masse des Universums verheizt.
tschö Gunter
Gunter
Hallo Gunter,
Eine genauere Abgrenzung konnte ich auch nicht finden.
vielen Dank für Deine Suche! :)
Rein mathematisch bei keiner, solange v=Wellenlänge * Frequenz nicht die Lichtgeschwindigkeit (also v max. c) überschreitet - und noch umgeformt von E=mc² nicht mehr als die Masse des Universums verheizt.
das ist schon klar! Ich meinte die Abgrenzung zwischen Rö. und Gammastrahlung.
So, in der Zwischenzeit bin auch fündig geworden!
http://de.wikipedia.org/wiki/Bremsstrahlung Zitat Anfang: "Bremsstrahlung ist allgemein die elektromagnetische Strahlung, die entsteht, wenn ein geladenes Teilchen beschleunigt, gebremst oder abgelenkt wird. Meistens wird ein Elektron von einem Atomkern abgelenkt. Das Wort Bremsstrahlung kann sich sowohl auf den Prozess als auch auf die entstandene Strahlung beziehen. Bremsstrahlung hat ein kontinuierliches Spektrum. Im Speziellen ist Bremsstrahlung neben den charakteristischen Spektrallinien die zweite Komponente des Röntgenspektrums." Zitat Ende
Genau so ist mir die Definition der Röngenstrahlung/Bremsstrahlung auch geläufig!
http://de.wikipedia.org/wiki/Gammastrahlung Zitat Anfang: "Gammastrahlung im ursprünglichen Sinne entsteht als Folge radioaktiver Kernumwandlungen (Abgabe der Anregungsenergie des Tochternuklids) und auch bei der Paarvernichtung. Bei Gammastrahlung handelt es sich um ionisierende Strahlung mit diskretem Energiespektrum, die eine hohe Durchdringungsfähigkeit besitzt.Zitat Ende
Unter anderem kann man diese diskreten Energien zur Identifikation der strahlenden Nuklide verwenden.
Herkunft, Erzeugung, Anwendung und Unterscheidung war eine meiner Prüfungsfragen zur Diplomprüfung. Und so wie ich es bis hierher als Zitat aufgeschrieben habe, war es mir auch geläufig.(Schließlich arbeite ich damit)
Nun finde ich im selben Artikel http://de.wikipedia.org/wiki/Gammastrahlung diese Zitat: "Gammastrahlung entsteht (neben Röntgenstrahlung) aber auch als Bremsstrahlung, wenn α- oder β-Teilchen auf ein hartes Hindernis, wie einen Atomkern, treffen. Die so erzeugte Gammastrahlung hat ein kontinuierliches Spektrum." Zitat Ende. Klar, die Prozesse die zu ihrer Entstehung führen, sind die gleichen! Ziemlich konsequent! Aber damit ist mir jetzt klar, wo das Chaos in den Begriffen seinen Ursprung hat.
OK Frage hat sich auf sehr unbefriedigende Art erledigt.
Trotzdem nochmal vielen Dank an Dich!
Herzliche Grüße
MAC
PS: Ich bestrahle mit Rötgenstrahlung die eine Frequenz von ca. 3,6E21 Hz hat. Und das ist noch lange nicht das obere Ende der Fahnenstange!
Hallo Miora
Ich würde sagen, dass Röntgenstrahlen von kernnahen Elektronen (zB. aus der K-Schale) herrühren korrekt! Das ist die sogenannte charakteristische Röntgenstrahlung (eigentlich Elektronenanregung wie z.B. bei Fluoreszenz, nur mit etwas mehr Energie. Das ist aber nur ein kleiner Teil der Wahrheit.
Gammastrahlen von den Atomkernen selbst kommen. Es ist also primär eine Unterscheidung aufgrund ihrer Entstehung. so hab ich es mal gelernt und für sinnvoll gehalten.
Beide Energiebereiche überschneiden sich, Stimmt, und zwar mehr oder minder vollständig.
jedoch ist so bei 250 keV für die Röntgenstrahlen Schluss und meist sind Röntgenstrahlen weniger energiereich als Gammastrahlen.Der Ursprung dieser Annahme rührt aus vergangenen Zeiten, als man technisch nicht in der Lage war, wesentlich größere Spannungen mit sinnvollem Aufwand zu beherrschen. Obwohl es auch schon vor knapp 100 Jahren Versuche gab, höhere Spannungen mir Bandgeneratoren im Bereich von 1MeV zu erzeugen. Für eine sinnvolle medizinische Anwendung war allerdings die Dosisleistung viel zu schwach. Seit nunmehr gut 50 Jahren erzeugt man aber in der Medizin Elektronenenergie bis 50 - 60 Mev und Photonenenergien (Röntgenstrahlung) im Bereich 10 - 25 MV nicht zur Diagnostik aber zur Therapie mit Kreis und Linearbeschleunigern.
Der härteste Gammastrahler den ich gefunden habe, H7 hat eine Energie von 20 MeV. Es ist aber technisch kein Problem, Röntgenstrahlung im Giga-eV Bereich zu erzeugen. Gammastrahler mit solchen Energien kenne ich allerdings nicht (vielleicht bei einer SN erzeugt?)
Herzliche Grüße
MAC
Schnapprollo
04.09.2006, 19:59
Hi Mac,
Also ich hab mir den Artikel nochmal durchgelesen und denke, der dargestellte Unterschied ist, dass die sonst bei SN-explosionen entstehenden "Gammablitze" - die durch den sekundenschnellen Gravitationskollaps entstehen - den Röntgenblitz der ins All beschleunigten Sternathmosphäre "überstrahlen". In dem geschilderten Fall kam die Explosion ohne "Gravitations-Kollaps-Gammablitz" daher und erzeugte einen "reinrassigen" "Material-Beschleunigungs-Röntgenblitz".
CU
Gunter
Hallo Gunter,
lies Dir mal den Abschnitt Kernkollaps in
http://de.wikipedia.org/wiki/Supernova
durch.
Zitat Anfang: "Hinter der Stoßfront dehnen sich die erhitzten Gasmassen schnell aus. Das Gas gewinnt nach außen gerichtete Geschwindigkeit. Einige Stunden nach dem Kollaps des Zentralbereichs wird die Oberfläche des Sterns erreicht, und die Gasmassen werden in der nun sichtbaren Supernovaexplosion abgesprengt. Die Hülle der Supernova erreicht dabei Geschwindigkeiten von Millionen Kilometern pro Stunde. Neben der als Strahlung abgegebenen Energie, wird der Großteil von 99 % der beim Kollaps freigesetzten Energie in Form von Neutrinos abgegeben. Diese verlassen den Stern, unmittelbar nachdem die Dichte der anfänglich undurchdringlichen Stoßfront genügend klein geworden ist. Da sie sich fast mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, können sie von irdischen Detektoren einige Stunden vor der optischen Supernova gemessen werden, wie etwa bei Supernova 1987A" Zitat Ende
Von dem Kollaps kann also außer den Neutrinos, nichts ungefiltert nach außen dringen! Das kann also auch nicht die Ursache für den Unterschied sein.
Die Beschreibungen einer SN erscheinen mir nicht immer schlüssig. Beispiel:
http://de.wikipedia.org/wiki/Supernova
Zitat Anfang: "Bei SN vom Typ Ib ist vor der Explosion die Wasserstoffhülle abgestoßen worden, so dass bei der Explosion keine Spektrallinien des Wasserstoffs beobachtet werden. Der Explosionstyp Ic tritt auf, wenn zusätzlich noch die Heliumhülle des Sterns abgestoßen wurde, so dass auch keine Spektrallinien des Heliums auftreten. Auch diese Explosionen werden durch einen Kernkollaps hervorgerufen, und es bleibt ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch zurück." Zitat Ende
Da der Eisenkern Kollaps immer bei der selben Menge Eisen losgeht, (0,9 M0) frage ich mich, wie ohne eine entsprechend massereiche Hülle ein schwarzes Loch entstehen soll?
im Artikel http://www.astronews.com/news/artikel/2006/08/0608-024.shtml
Zitat Anfang: "Zuvor gelang Astrophysikern dies nur bei Gammastrahlenblitzen - 10 bis 100 Sekunden andauernden Ausbrüchen hochenergetischer Gammastrahlung -, die von Sternenexplosionen stammten.
Diese haben sie allerdings nur gemessen, wenn ein extrem schwerer Stern, nämlich etwa von 40-facher Sonnenmasse, zerbarst und dabei besonders viel Energie freisetzte." Zitat ende
hier frage ich mich ernsthaft, wie man sowas messen kann? Und woher man Vergleichsobjekte hat? Wie verhält sich ein Stern, nur 50 oder 2 Jahre vor seinem 'Tod'? Einen einzelnen Stern in 440 Millionen Lichtjahren Entfernung zu identifizieren, halte ich nach wie vor für unmöglich.
Herzliche Grüße
MAC
Hallo mac,
Zitat mac:
Seit nunmehr gut 50 Jahren erzeugt man aber in der Medizin Elektronenenergie bis 50 - 60 Mev und Photonenenergien (Röntgenstrahlung) im Bereich 10 - 25 MV nicht zur Diagnostik aber zur Therapie mit Kreis und Linearbeschleunigern.Nachdem ich mich gewundert habe, warum in klinischen Geräten solch hohen Energien auftreten und was um Himmelswillen daran gesund sein soll, ist mir aufgefallen, dass Du von Elektronen mit so hohen Energien sprichst (übrigens werden Elektronenenergien von vielen GeV seit langen erzeugt und benutzt). Mit den 250 keV (die natürlich auch willkürlich sind, übrigens auch aus der Wiki) meinte ich aber Photonen dieser Energie, die aus Elektronenprozessen stammt. Stammen die Photonen aus Kernprozessen, so würde ich von Gammstrahlung sprechen. So lange man die Entstehung unterscheiden kann, mag man ja ruhig von Röntgen- oder Gammastrahlung sprechen, zudem ermöglicht eine begriffliche Unterscheidung oft einfach auch den Einsatzzweck besser zu verdeutlichen. Wie man nun extrem harte Strahlung nennt, die keine Anwendung mehr hat, ist dann gar nicht mehr so wichtig...
Gruss,
Miora
Schnapprollo
05.09.2006, 13:10
Moin Mac,
also nochmal langsam.
hier frage ich mich ernsthaft, wie man sowas messen kann? Und woher man Vergleichsobjekte hat? Wie verhält sich ein Stern, nur 50 oder 2 Jahre vor seinem 'Tod'? Einen einzelnen Stern in 440 Millionen Lichtjahren Entfernung zu identifizieren, halte ich nach wie vor für unmöglich.
Dazu nochmal die Vorbedingung:
Doch Supernova ist nicht gleich Supernova: Während der Kern besonders massereicher Sterne vermutlich zu einem Schwarzen Loch kollabiert, fallen leichtere Sterne zu einem dichten Neutronenstern zusammen.
Das wir das an einem "realen Objekt" in unmittelbarer Nähe anschauen können, halte ich mit dem Leben für unvereinbar. ;)
Also nehmen wir unsere bekannten Naturphänomene und "schätzen" - mehr oder weniger genau - was passiert.
Also "kurz" vor seinem Tot sieht's (nach den bekannten Naturgesetzen) so aus:
1. Mase kleiner als ~0,5 Sonnenmassen:
- wenn von aussen nicht irgendwelche Energie zugeführt wird, reicht die Energie der Gravitation (wenn die Wasserstoffwolke zusammenrutscht) nicht aus, die Abstossungskräfte der Wasserstoffkerne zu überwinden. Das Objekt heitzt sich kurzzeitig thermisch auf und kühlt langsam wieder ab. -> Ende der Geschichte. Es entsteht ein Jupiterähnliches Objekt oder "brauner Zwerg".
2. ~0,5 bis ~ 3 Sonnenmassen:
Die unter 1. beschriebenen Abstoßungskräfte der Wasserstoffatome werden durch die Gravitationsenergie überwunden. Das "H-Brennen" beginnt (H+H -> He³), Helium sammelt sich im Kern. Nachdem ca. 10% H zu He³ verbrannt sind reicht die zum Kern gerichtete Energie aus, um das "Heliumbrennen" zu starten (He³ + He³ -> He4 + H + H). Der Stern wird nochmahl ein wenig aufgebläht (ggü. reinem Wasserstoffbrennens) und findet sein thermodynamisches Gleichgewicht oder pulsiert. Damit kommt man erstmal eine Weile hin (für unsere Sonne ca. 10 Mrd. Jahre). Die Zone des Heliumbrennens frisst sich im Laufe der Zeit nach Aussen durch. Hat der Stern eine entsprechende Masse (~1,5 - 3 Sonnenmassen) starten in seinem Inneren die Brennprozesse bis zum Eisen.
Erreicht die Heliumbrennzone eine gewisse Ausdehnung bläht sie den Stern nochmals auf, da die Wasserstoffbrennzone dem Strahlungsdruck der Heliumzone nicht mehr kompensieren kann. Der Stern wird zum roten Riesen. Hat die Heliumzone die Oberfläche erreicht wird sie beendet. Wurden (durch die Masse des Sterns) keine anderen Fusionsvorgänge gestartet, zieht die Gravitation den Stern zusammen. Dabei wird nochmals Energie freigesetzt. Je nach Masse des Sterns reich diese dann aus um weiter Fusionen zu starten ( Kohlenstoff, Sauerstoff, ... -> Eisen) - der Stern pulsiert (Nova). Ist diese Energiequelle auch versiegt schrumpft der Stern. Die Gravitation erzeugt nochmal einen enormen "Energieschub" es entsteht ein weisser Zwerg (bis ~ 1,5 Sonnenmassen) der langsam auskühlt und zum schwarzen Zwerg wird.
Oder (Masse zwischen ~1,5 bis ~3 Sonnenmassen) die Gravitationsenergie ist so stark, dass sie den Entartungsdruck (der Elektronen nicht in den Atomkern stürzen lässt) überwunden wird. Es werden Neutronen gebildet und der Stern endet als Neutronenstern. Beendet wird dieser Vorgang durch die starke Kernkraft (die verhindert, dass die Quarks der Neutronen zusammenrutschen). Durch sein enormes Schrumpfen und erhaltengebliebenen Drehmoment rotiert dieser Stern auch dementsprechend schnell. Das ursprüngliche magnetische Moment des Sterns bleibt ebenfalls erhalten, liegen die Magnetpole nicht in der Rotationsachse entsteht (durch die Energiefreisetzung geladener Teilchen im bewegten Magnetfeld) das Phänomen des Pulsars.
Bei der Entstehung der Neutronen kann man jetzt streiten, ob das Elektron beim "Einzug" ins Proton Bremsstrahlung aussendet (-> Röntgenstrahlung) oder ob das Proton Kernenergie freisetzt (-> Gammastrahlung). Wahrscheinlich (durch das Masseverhältnis Elektron <-> Proton und der entgegengesetzten Elementarladungen) ein Gemisch aus beidem. In der Energiebilanz spielt das keine Rolle. Das Strahlungsspektrum ist noch ziemlich "nah" (verglichen mit sichtbahrem Licht).
Bei 3. (Sternmasse > ~3 Sonnenmassen) ist nach der Entstehung der Neutronen noch nicht Schluss. Durch die Überwindung der starken Kernkraft wird nochmals ein enormes Energiepotential freigesetzt. Diesmal in Form "reiner" Gammastrahlung. Da aber nicht alle Neutronen auf einmal entarten sondern wie die anderen Energieprozesse des Sterns "schalenartig" vorsichgeht, überstrahlt diese die "protoneneinzugsbremsstrahlung" der Elektronen im Allgemeinen da sie sich (spektral gesehen) nicht unterscheiden lassen. So wie wir aus der Entfernung nicht unterscheiden können ob im Sonnenlicht ein Objekt nur grün gestrichen ist oder ob es selbst grün leuchtet.
Das im Artikel geschilderte Phänomen lässt nun Untersuchungen des "fast reinem" Spektrums zu, was entsteht, wenn Elektronen mit Protonen verschmelzen.
CU
Gunter
Hallo Miora,
Nachdem ich mich gewundert habe, warum in klinischen Geräten solch hohen Energien auftreten und was um Himmelswillen daran gesund sein soll, ist mir aufgefallen, dass Du von Elektronen mit so hohen Energien sprichst Das Wundern war (aus Deiner Sicht) durchaus berechtigt. Es wird in der Medizin seit Jahrzehnten mit Photonen (Röntgenstrahlen) im Energiebereich (4)6 - 24 MV bestrahlt. Erzeugt wird diese Röntgenstrahlung durch Linearbeschleuniger, die die beschleunigten Elektronen auf ein Schwermetalltarget (in der Regel Gold) strahlen und die entstehende Bremsstrahlung wird zur Therapie verwendet. Es ist allemal ganz erheblich gesünder als das gleiche mit konventioneller (60 -130 kV) Röntgenstrahlung zu tun! Der Grund dafür ist das Schwächungsverhalten in Materie (wenn's Dich interessiert kann ich es genauer erklären. Endlich mal was, wo ich besser bescheid weiß als Du! ;)) Für einige Therapiegeometrien werden auch die beschleunigten (und anschließend aufgestreuten) Elektronen direkt verwendet (ca. 5 - 10% aller Bestrahlungsfälle)
(übrigens werden Elektronenenergien von vielen GeV seit langen erzeugt und benutzt). richtig, seit etwa 75 Jahren in Beschleunigern, allerdings zur der Zeit im keV Bereich. Wann die 1GeV gefallen sind, weis ich nicht, ist aber für Elektronen noch nicht soo lange her.
Mit den 250 keV (die natürlich auch willkürlich sind, übrigens auch aus der Wiki) meinte ich aber Photonen dieser Energie, die aus Elektronenprozessen stammt. völlig richtig! Für die Therapie hat man und tut man teilweise heute noch Photonen-Energien im Bereich 15 bis 60 kV für reine Hautbestrahlungen, und 120 bis 250 (300) kV für die sogenannte Halbtiefentherapie eingesetzt. Erzeugt werden sie durch konventionelle Röntgenröhren (Vakuumröhre mit geheizter Kathode und der entsprechenden Spannung zwischen Kathode und bei Therapieröhren ölgekühlter, starrer Anode, meist aus Wolfram)
Stammen die Photonen aus Kernprozessen, so würde ich von Gammstrahlung sprechen. auch richtig! Gammastrahlung ist die Energie, die bei den Zerfallsarten der instabilen Isotope als Anregungsenergie im Atomkern verbleibt und mit charakteristischer Halbwertszeit als Photonenstrahlung diskreter Energie abgestrahlt wird. Das Isotop ist über die Energie identifizierbar.
So lange man die Entstehung unterscheiden kann, mag man ja ruhig von Röntgen- oder Gammastrahlung sprechen. zumindest unter 'normalen' Bedingungen kann man ein Linienspektrum von einem kontinuierlichen Spektrum leicht unterscheiden, ob das auch bei den Prozessen einer SN möglich ist?
zudem ermöglicht eine begriffliche Unterscheidung oft einfach auch den Einsatzzweck besser zu verdeutlichen. Wie man nun extrem harte Strahlung nennt, die keine Anwendung mehr hat, ist dann gar nicht mehr so wichtig....mit 'keine Anwendung' bin ich nicht einverstanden, mit dem Rest vollständig! :)
Herzliche Grüße
MAC
Hallo Gunter,
Das wir das an einem "realen Objekt" in unmittelbarer Nähe anschauen können, halte ich mit dem Leben für unvereinbar. ;) Du fällst von einem Extrem ins Andere! ;) Die Frage war wie wurde diese Aussage gesichert? Mit DER SN ganz bestimmt nicht!
Der Rest war bekannt und nicht bestritten.
Die Zone des Heliumbrennens frisst sich im Laufe der Zeit nach Aussen durch. Hat der Stern eine entsprechende Masse (~1,5 - 3 Sonnenmassen) starten in seinem Inneren die Brennprozesse bis zum Eisen. hier fallen mir allerdings ein paar Unterschiede zu meinem Verständnis auf: Durchfressen nach außen, und wie Du etwas später sagst bis zur Oberfläche ist mit dem notwendigen Druck nicht vereinbar! Und das bis zum Eisenbrennen (ich meine hier bis 0,9 M0 Eisen) tritt erst bei Sternen >=8 M0 auf. Mit dem Rest (hier nicht aufgeführt), bis auf die Wiederholung der Masse für den Proto-Neutronenstern, wieder einverstanden, und bekannt.
Bei der Entstehung der Neutronen kann man jetzt streiten, ob das Elektron beim "Einzug" ins Proton Bremsstrahlung aussendet (-> Röntgenstrahlung) oder ob das Proton Kernenergie freisetzt (-> Gammastrahlung). Wahrscheinlich (durch das Masseverhältnis Elektron <-> Proton und der entgegengesetzten Elementarladungen) ein Gemisch aus beidem. In der Energiebilanz spielt das keine Rolle. Das Strahlungsspektrum ist noch ziemlich "nah" (verglichen mit sichtbahrem Licht)..hier gebe ich Dir vollständig Recht! Die Definition Rö.Strahlung, Gammastrahlung lag lange vor dem Wissen, was bei einer SN geschieht!
Bei 3. (Sternmasse > ~3 Sonnenmassen) ist nach der Entstehung der Neutronen noch nicht Schluss. Durch die Überwindung der starken Kernkraft wird nochmals ein enormes Energiepotential freigesetzt. Diesmal in Form "reiner" Gammastrahlung. Da aber nicht alle Neutronen auf einmal entarten sondern wie die anderen Energieprozesse des Sterns "schalenartig" vorsichgeht, überstrahlt diese die "protoneneinzugsbremsstrahlung" der Elektronen im Allgemeinen da sie sich (spektral gesehen) nicht unterscheiden lassen. So wie wir aus der Entfernung nicht unterscheiden können ob im Sonnenlicht ein Objekt nur grün gestrichen ist oder ob es selbst grün leuchtet. hier zweifle ich! Begründung: Übergang Neutronenstern/schwarzes Loch etwas über 3 M0 Masse des Neutronensterns. Diese Grenze entspricht aber auch dem Schwarzschildradius. Da der Kollaps von Innen beginnen muß, könnte er vollkommen unbeobachtbar bleiben.
Das im Artikel geschilderte Phänomen lässt nun Untersuchungen des "fast reinem" Spektrums zu, was entsteht, wenn Elektronen mit Protonen verschmelzen.Ja, Eisen über Protonen zu Neutronen, also Neutronenstern und (noch) nicht schwarzes Loch! Und immer noch eine riesige Schicht Wasserstoff, Helium und alles weitere bis zum Eisen darüber. Was wir sehen (außer den Neutrinos) ist Energie aus der Fusion von Wasserstoff zu Helium und schwerer, verursacht durch die Druckwelle, und anschließend das heiße, abgestoßene Gas mit allen Isotopen die vorkommen!
Aber keine Strahlung aus dem Neutronenkern (wenigstens noch nicht zum Zeitpunkt des Lichtausbruchs einer SN)
Herzliche Grüße
MAC
Schnapprollo
05.09.2006, 22:03
Hi Mac,
gut, ich hab noch mal die letzten Daten besorgt also:
Nach einer bislang gängigen Theorie kommt es zu einer Supernovaexplosion, wenn ein massereicher Stern seinen Brennstoffvorrat verbraucht hat. Der eisenreiche Kern des Sterns kollabiert dann unter seinem eigenen Gewicht zu einem extrem dichten Neutronenstern (siehe Stern: Pulsare und Neutronensterne). Ab einem gewissen Punkt kann die Materie allerdings nicht mehr weiter komprimiert werden, so dass es im Inneren des Sterns zu einer gewaltigen Rückstoßwelle kommt, die sich nach außen ausbreitet. Diese Stoßwelle besitzt allerdings nicht genug Energie, um bis zu den äußeren Schichten des Sterns vorzudringen und die Hülle des Neutronensterns zu sprengen. Hier spielen, so die Theorie weiter, Neutrinos eine Rolle, die aus dem Sterninneren durch die verschiedenen Schichten nach außen dringen. Durch die Neutrinos wird die halbdurchlässige Materie hinter der Stoßfront stark erhitzt. Der Druck, der sich dadurch aufbaut, soll der Stoßwelle die nötige Kraft zur Sprengung der Sternhülle verleihen. Versuche, diese Theorie mittels Computersimulationen nachzustellen, waren bislang nicht erfolgreich. So bleibt weitgehend unklar, wie kompakt und wie heiß ein Neutronenstern und wie stark der Neutrinofluss ist.
Der Prozess der SN spielt sich sowohl bei der Bildung zum Neutronenstern als auch - zumindest kurzfristig - bei der Entstehung eines Schwarzen Loches ab. Das mit den Neutrinos erklärt sich, dass ein massiver Klotz aus Neutronen für Neutrinos halbdurchlässig ist. Für Messinstrumente auf der Erde sind einfach die mittleren Abstände der Neutronen zu weit.
Übergang Neutronenstern/schwarzes Loch etwas über 3 M0 Masse des Neutronensterns. Diese Grenze entspricht aber auch dem Schwarzschildradius.
Definitiv NEIN. Der Schwarzschildradius nach rs=(2*G*m)/c² bezieht sich auf eine fast Punktförmige Gravitations- /Massequelle (also wenn ich den Neutronenstern als punktförmig deklariere). Dadurch liegt er nicht im Inneren oder gar Ausserhalb des Neutronenstern (dann gäbe es keine stabilen Neutronensterne sondern nur schwarze Löcher).
Oder anders gesagt:
Der Gravitationsradius der Sonne beträgt etwa 2,952 km. Würde man die gesamte Masse der Sonne, deren Radius etwa 700.000 km beträgt, in eine Kugel mit dem Umfang U=2 π·2,952 km komprimieren (aber erst dann!), so würde die Sonne zu einem Schwarzen Loch kollabieren. Ein Neutronenstern der etwa die Masse der Sonne besitzt, hat einen Durchmesser von etwa 20 km.
Erstmal soweit
Gruss
Gunter
Hallo Gunter,
danke erst mal für Deine Zeit! :)
Durch die Neutrinos wird die halbdurchlässige Materie hinter der Stoßfront stark erhitzt. Der Druck, der sich dadurch aufbaut, soll der Stoßwelle die nötige Kraft zur Sprengung der Sternhülle verleihen. Versuche, diese Theorie mittels Computersimulationen nachzustellen, waren bislang nicht erfolgreich. So bleibt weitgehend unklar, wie kompakt und wie heiß ein Neutronenstern und wie stark der Neutrinofluss ist.Bis zu dieser Stelle schreiben die Autoren, (die ich ernst nehme) alle das Gleiche! Hier allerdings zitierst Du eine Beschreibung die ich so noch nicht kenne. (bei Wicki z.B. ist die Stoßwelle undurchlässig, es ist aber so vorsichtig formuliert, daß ich auch den Eindruck hatte hier herrscht uneinigkeit.
Der Prozess der SN spielt sich sowohl bei der Bildung zum Neutronenstern als auch - zumindest kurzfristig - bei der Entstehung eines Schwarzen Loches ab.Ja, so glaube ich es auch verstanden zu haben. Der Übergang zum schwarzen Loch wird so erklärt, daß genügend Gas wieder zurückfällt, weil die Explosion (durch Kernfusion) nicht stark genug war um genügend Gas mit mindestens Fluchtgeschwindigkeit wegzupusten. Übrigens ist das einer der Gründe warum ich skeptisch bin bei der Aussage daß große Sterne auch große Explosionen machen.
Das mit den Neutrinos erklärt sich, dass ein massiver Klotz aus Neutronen für Neutrinos halbdurchlässig ist. Für Messinstrumente auf der Erde sind einfach die mittleren Abstände der Neutronen zu weit.dazu habe ich noch nirgendwo eine Erklärung gefunden. Könntest Du mir die Quelle nennen?
Definitiv NEIN. Der Schwarzschildradius nach rs=(2*G*m)/c² bezieht sich auf eine fast Punktförmige Gravitations- /Massequelle (also wenn ich den Neutronenstern als punktförmig deklariere). Dadurch liegt er nicht im Inneren oder gar Ausserhalb des Neutronenstern (dann gäbe es keine stabilen Neutronensterne sondern nur schwarze Löcher).. Also, hier muß ich Dir widersprechen:
rs = 6,67E-11 * 3,2 * 1,99E30 / 3E8^2 ergibt 4700 m Radius.
und mit 4 M0 wären das 5900 m Radius Das ist ja wohl nicht fast punktförmig!
Wenn Du im WEB nach Neutronensternen suchst, findest Du ein enormes Chaos bei den Angaben zum Durchmesser und vorsichtige Formulierungen für die obere Massengrenze. Die meisten Angaben liegen zwischen 10 und 20 km. Daher erscheint mir meine Überlegung nicht völlig abwegig.
Der zweite Teil Deiner Aussage macht z.B. bei einer Masse von 1,5 M0 keinen Sinn. Der Schwarzschildradius, ja ich weis nicht wie man das am besten nennt, also er 'erscheint' exakt an der Oberfläche, sobald die 'kritische' Masse überschritten wird. Es ist wie der Tropfen der das Fass zum Überlaufen bringt. Das kann man natürlich auch mit einem Wasserfall schaffen, dann ist noch Materie außen herum obwohl innen schon ein schwarzes Loch existiert, das kann aber nicht im inneren eines Neutronensterns entstehen und außen merkt man nichts.
Herzliche Grüße
MAC
PS hier einige (von vielen Tausend) Quellen
http://astro.uni-tuebingen.de/~tenzer/tenzer-dipl.pdf#search=%22%223%2C4%20M%22%20Neutronenster n%22
etwas oberhalb der Gleichung 1.6, Masse 1,4 - 3bis4 M0
http://www.der-kosmos.de/objekte_im_all.htm
10 - 15 km Durchmesser
http://www.mpg.de/bilderBerichteDokumente/dokumentation/pressemitteilungen/2006/pressemitteilung200604262/index.html
hier sind es 20 km
http://www.raumfahrer.net/astronomie/sterne/neutronensterne.shtml
hier sind es 10 km
Hallo mac,
solche Foren sind doch allein deshalb so toll, weil die Leute aus ganz verschiedenen "Ecken" kommen.
Du denkst in den Massen von klinischen Geräten und ich denke eher an Synchrotronstrahlung. Dort ist die Röntgenstrahlung zum Teil so intensiv, dass sich die Proben stark erhitzen. Die Intensität hat eigentlich nichts mit der Energie zu tun, trotzdem kannst Du Dir vorstellen was ich gedacht habe, als Du von Therapie sprachst... Allerdings laufen auch Projekte, in denen Synchrotronstrahlung zur Erzeugung von Röntgenbildern zB von Herzen genutzt werden soll.
Die Elektronenenergie beträgt je nach Synchrotron an denen ich gemessen habe, zwischen 2.5 und 6.5 GeV, damit sind die Elektronen/Positronen fast mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs. Die Röntgenstrahlung ist hier keine Bremsstrahlung sondern wird durch Ablenkmagnete erzeugt. Allerdings ist Röntgenstrahlung nur eines von vielen Anwendungsbereiche der Synchrotrons, auch andere Strahlungen werden feilgeboten...
Der Beitrag ist zwar off-topic, vielleicht aber für den einen und anderen doch noch interessant...
Gruss,
Miora
Schnapprollo
06.09.2006, 10:39
Hallo Mac,
ich soll dir also meine geheimen Quellen preisgeben? ... naja, aber nur weil du's bist - und sag's keinem weiter. :D
Also ich verwende
- Prof. Claus Kiefer - "Quantenphysik"
- Prof. Gerhard Börner - "Kosmologie"
- Prof. Klaus Richter / Prof. Jan-Michael Rost - "Komplexe Systeme"
- Microsoft(c) Encarta 2006, mit Aktualisierung August 2006
Bei Wiki schau ich auch manchmal, musste aber feststellen, dass da auch Selbstdarsteller ihre "eigenen Schöpfungen" ins öffentliche Licht stellen wollen.
Also, hier muß ich Dir widersprechen:
rs = 6,67E-11 * 3,2 * 1,99E30 / 3E8^2 ergibt 4700 m Radius.
und mit 4 M0 wären das 5900 m Radius Das ist ja wohl nicht fast punktförmig!
Also rechnen wir gemeinsam (für die Sonne)
Masse=1,99 * 10^30 kg
G = 6,67 * 10^-11 Nm²kg^-1
c= ~300.000km/s = 300.000.000 m/s
c² also 9*10^16 (m/s)²
So alles eingesetzt:
ergibt für rs=2949,62222 m oder 2,949 km
Im Verhältnis von Radius der "normalen" Sonne von ~700.000 km sind 2,Nochwas km nun wirklich fast ein Punkt - oder??? Wir haben ja auch nicht die Masse in mg und die LG nicht in µm/nsek angegeben.
Gut, jetzt könnte sich ein "ganz Schlauer" hinstellen und sagen 3 Cyankalikapseln unter 700.000 Fruchtbonbons sind auch tötlich, aber 700.000 Fruchtbonbons, denk ich, auch ;) .
Da gibt es aber nocheinen Effekt den Einstein und Schwarzschild nicht bedachten oder kannten. Wenn man Masse (als Menge von Teilchen) zu so einem Objekt zusammendrückt versagt zwar die Relativitätstheorie (deshalb bei Einstein -> Singularität) aber die Quantenmechanik kommt zum Einsatz. - Aber das ist schon wieder ein anderes Thema und hat nix mit dem Artikel zu tun -.
Jedenfalls steht an dem Punkt sich Einstein selbst auf den Füssen wenn er sagt: am Ereignishorizont ist Raum und Zeit ins unendliche gekrümmt -> deshalb kann das Licht nicht entweichen - und an anderer Stelle, dass die Gravitationswirkung auch nicht schneller als Licht sein kann. Na was denn nun?? Licht kann nicht entkommen aber die Gravitation??? :confused:
Aber wie gesagt - anderes Thema.
Bis denne
Gunter
Schnapprollo
06.09.2006, 11:04
Hi Miora,
ich will ja wirklich nicht "krümelkacken" - auch wenn ich das jetzt mache ;) . Aber ist Bremsstrahlung nicht beschrieben als die Strahlung die entsteht wenn bewegte Teilchen durch andere Teilchen oder Felder abgelenkt (gebremst) werden ohne das Kernprozesse ausgelöst werden?
D.h. egal ob ein Elektron im Magnetfeld zu einer Kreisbahn "gezwungen" wird oder ob ein Elektron an die Anode der Röntgenröhre klatscht und dem elektrischen Feld der Wolframatome und deren Elektronen ausgesetzt wird.
Gut, im Synchrotron erfolgt die Ablenkung magnetisch und im Zyklotron durch elektrische Felder aber die "Folgen" sind immer eine elektomagnetische Strahlung - also aus elektrischer und magnetischer Komponente.
Schön Tag nach Zürich
Gunter
Hallo Gunter,
danke erst mal für Dein Vertrauen! ;)
Bei Wiki schau ich auch manchmal, musste aber feststellen, dass da auch Selbstdarsteller ihre "eigenen Schöpfungen" ins öffentliche Licht stellen wollen.ja, das ist ein grundsätzliches Problem im Web, aber auch in Büchern.
...ergibt für rs=2949,62222 m oder 2,949 km
Im Verhältnis von Radius der "normalen" Sonne von ~700.000 km sind 2,Nochwas km nun wirklich fast ein Punkt - oder??? Wir haben ja auch nicht die Masse in mg und die LG nicht in µm/nsek angegeben.hm! Hätte mir auch eher auffallen können!
Vergleiche mal Dein Ergebnis mit meinem für 3,2 und 4 M0!
Du versuchst mir den Schwarzschildradius für ein Objekt aus normaler Materie (Sonne 700000 km Radius) auszureden, und ich versuche die ganze Zeit Dir den Schwarzschildradius für einen Neutronenstern (Durchmesser 10 bis 20 km) einzureden, also jedenfalls als Grenze für Masse und Durchmesser und idee warum der Übergang vom Neutronenstern zum schwarzen Loch nahezu 'lautlos' ablaufen könnte (Konjunktiv!)
Jedenfalls steht an dem Punkt sich Einstein selbst auf den Füssen wenn er sagt: am Ereignishorizont ist Raum und Zeit ins unendliche gekrümmt -> deshalb kann das Licht nicht entweichen - und an anderer Stelle, dass die Gravitationswirkung auch nicht schneller als Licht sein kann. Na was denn nun?? Licht kann nicht entkommen aber die Gravitation??? :confused:ja, darüber bin ich im Zusammenhang mit Gravitonen auch immer wieder gestolpert, habe mich aber immer damit beruhigt, daß Plastik auch nicht von einem Magneten angezogen wird. ;)
Herzliche Grüße
MAC
Hallo Gunter,
... D.h. egal ob ein Elektron im Magnetfeld zu einer Kreisbahn "gezwungen" wird oder ob ein Elektron an die Anode der Röntgenröhre klatscht und dem elektrischen Feld der Wolframatome und deren Elektronen ausgesetzt wird. ...
Ich würde es auf die historische Entwicklung der 'Fachsprache' zurückführen. Bremsstrahlung als Produkt einer Röntgenröhre gab es, lange vor dem ersten 'Kontakt' mit Synchrotron-Strahlung, die ja zunächst in den Kreisbeschleunigern nur eine unangenehm lästige 'Nebenwirkung' war.
Herzliche Grüße
MAC
Hallo Miora,
solche Foren sind doch allein deshalb so toll, weil die Leute aus ganz verschiedenen "Ecken" kommen.ja und deshalb ärgere ich mich auch über mich selbst, daß ich nicht schon eher diesen Schritt gemacht habe, mir ein Forum zu finden. (Das lag an vielen sehr abschreckenden Beispielen, aus einigen anderen Foren)
Du denkst in den Massen von klinischen Geräten und ich denke eher an Synchrotronstrahlung. ... vielleicht aber für den einen und anderen doch noch interessant...für mich jedenfalls sehr! :) Ich kenne solche Geräte nur vom Hörensagen.
Herzliche Grüße
MAC
Schnapprollo
06.09.2006, 14:55
Hi mac,
... macht echt Spass mit dir zu "posten". :)
Vergleiche mal Dein Ergebnis mit meinem für 3,2 und 4 M0!
Gut bei 4M0 ist das Verhältnis zwischen Masse und Durchmesser schon etwas verschoben, weil der Stern naturgemäß dichter ist.
Also Taschenrechner an und los:
- wir gehen davon aus, dass der Stern die gleiche Struktur wie die Sonne hat, eben nur in "größer" -
Als erstes den mittleren Druck mit Gravitationskonstante und Masse.
Idealisierter Weise vielleicht die spezifische Gaskonstante von Wasserstoff (die vom Protonen-Plasma hab ich nich auf die Schnelle gefunden), damit erhalten wir über die Boltzmannkonstante die Stoffmenge in mol.
Für die thermodynamischr Zustandsgleichung brauchen wir noch die absolute Temperatur. Am besten über T=(Druck*Molvolumen)/Gaskonstante Plus der Temperatur aus der umgestellten Formel:
E(kin)=(3/2)*k*T.
Wenn E(kin) der Energiemenge entspricht, die zum Erreichen des Plasmazustandes gebraucht wird (Ionisationsenergie von Wasserstoff). k=Boltzmannkonstante
So Jetzt können wir auf's Volumen damit auf den "normalen" Radius schließen und das ins Verhältnis zum Schwarzschildradius setzen.
Sicherlich nähern sich realer Radius und berechneter Sr mit zunehmender Masse immer mehr an, aber der entscheidende Punkt war ja, das der Sr nicht spontan entsteht, sondern wenn ich die Masse eines Sterns in ein kleineres Volumen presse. Der Sr der Sonne berechnet sich zwar auf ~3km aber in 3km Entfernung vom Sonnenmittelpunkt ist kein Sr oder Ereignishorizont zu finden. Wenn realer Radius und Sr übereinstimmen wirds erst kritisch - was uns zu der ungeklärten Frage bringt: warum ist das Universum nicht gleich zu einem SL geworden, als Masse / Volumen weit unter dem Sr waren?
Fragen über Fragen .... :confused:
Gruss
Gunter
Hallo Gunter,
... macht echt Spass mit dir zu "posten". :) dito! :)
Vergleiche mal Dein Ergebnis mit meinem für 3,2 und 4 M0!
Gut bei 4M0 ist das Verhältnis zwischen Masse und Durchmesser schon etwas verschoben, weil der Stern naturgemäß dichter ist.
Also Taschenrechner an und los:
Haarscharf daneben! Lies noch den Absatz nach meiner Aufforderung zum Vergleichen, dann hast Du's!
Bei einer noch nicht kollabierten Sonne gibt es diese Überlegungen auch (also daß sie ohne (sichtbares?) SN Stadium zu einem schwarzen Loch kollabiert.) aber wohl erst bei Größen oberhalb 150 M0?
hier in dem Arikel http://www.heise.de/tp/r4/artikel/19/19639/1.html ganz unten erwähnt.
Herzliche Grüße
MAC
Schnapprollo
06.09.2006, 16:43
Hi Mac,
bisher waren wir glaub ich bei 4M0. Deshalb haben wir ja auch mit idealisierten Zuständen gerechnet. Bei Grössenordnungen von 150 M0 ist der Stern ja kein ideales Gas mehr was man kurzerhand mal schnell in einem Volumen gleichmässig verteilen kann. Ein ensprechender Gravitationsdruck im Kern wird schon dafür sorgen, dass für einen kleinen Raumbereich um den Kern die Startvoraussetzungen zur Ausbildung des Schwarzschildradius ausreichen. Also es entsteht erstmal ein Mini-SL im Kern dass sich allmählich weiter durchfrisst. Die freiwerdende Energie - nach E0/2 - wird wenn sie den Gravitationsdruck der Äusseren Sternschichten überschreitet einen "mörderischen Knall" hinlegen.
Man könnte jetzt nochmal die Rechnung mit 150M0 unter Berücksichtigung der zunehmenden Dichte zum Kern hin machen, aber das ist eher was für dich.
Ich schätze so Pi * Daumen, dass du so auf 150 M0 kommst. ;)
tschö
Gunter
Hallo Gunter,
bisher waren wir glaub ich bei 4M0. Deshalb haben wir ja auch mit idealisierten Zuständen gerechnet. Bei Grössenordnungen von 150 M0 ist der Stern ja kein ideales Gas mehr... ja, schon klar, daß das eine neue Baustelle ist.
Ich kann also davon ausgehen, das wir mit der alten durch und einig sind?
Diese neue Baustelle will ich auch nur als Argument ausnutzen, warum ich an der Aussage: kleiner Mutterstern kleiner Bumms, großer Mutterstern großer Bumms zweifle. Ich hab' da bisher keine Berechnungen (außer statistische zur Sternenverteilung, aber das ist noch eine andere Baustelle, die ich bisher meistens mit UMa bearbeitet hab'. Aber der Kerl hat sich einfach vom Acker gemacht und ist verreist. ;)) angestellt.
... Also es entsteht erstmal ein Mini-SL im Kern dass sich allmählich weiter durchfrisst. Die freiwerdende Energie - nach E0/2 - wird wenn sie den Gravitationsdruck der Äusseren Sternschichten überschreitet einen "mörderischen Knall" hinlegen. Welche freiwerdende Energie? Ich denke mal, falls sowas wirklich geschieht, läuft es auch nicht anders ab, als bei einem vorhandenen SL, das sich gerade eine Sonne einverleibt. Also es gibt vielleicht zwei Jet's, ordentlich Licht auch kürzerer Wellenlängen, aber keinen Knall.
Man könnte jetzt nochmal die Rechnung mit 150M0 unter Berücksichtigung der zunehmenden Dichte zum Kern hin machen, aber das ist eher was für dich.
Ich schätze so Pi * Daumen, dass du so auf 150 M0 kommst. ;) Siehe oben! Weder die Grenze noch die Idee ist von mir, und rechnen kann ich sowas schon gleich gar nicht.
Herzliche Grüße
MAC
Schnapprollo
06.09.2006, 17:57
.... Sch... ön! Wie löscht man ein Posting???
Schnapprollo
06.09.2006, 17:58
Hi Mac,
Welche freiwerdende Energie?
- von der nachströmenden Materie die ins SL plumst.
Also es gibt vielleicht zwei Jet's, ordentlich Licht auch kürzerer Wellenlängen, aber keinen Knall.
... die Jets müssten sich aber (je nach Breite des Jets) erst noch durch grob geschätzt 3-5 (nagle mich aber nich fest!) Sonnenmassen Materie fressen. Die Jets kanns geben aber die tragen erstmal zur Energiebilanz des Sterns bei bevor sie sich ins All verziehen.
Vielleicht auch deshalb als "langsam" bezeichnet, weil erst wenn im Kern eine Dichte von ~1,91346E+13 kg/cm³ erreicht ist sich ein SL bilden kann (ganz klein aber mit Mörderhunger).
tschö Gunter
Hallo Gunter,
- von der nachströmenden Materie die ins SL plumst.also Du sprichst jetzt von der Phase, wo sich der Rest der Sonne als Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch herumwickelt?
... die Jets müssten sich aber (je nach Breite des Jets) erst noch durch grob geschätzt 3-5 (nagle mich aber nich fest!) Sonnenmassen Materie fressen. Die Jets kanns geben aber die tragen erstmal zur Energiebilanz des Sterns bei bevor sie sich ins All verziehen.diese Überlegung war einer der Gründe (bei weitem nicht der wichtigste) für das 'vielleicht' von mir.
Vielleicht auch deshalb als "langsam" bezeichnet, weil erst wenn im Kern eine Dichte von ~1,91346E+13 kg/cm³ erreicht ist sich ein SL bilden kann (ganz klein aber mit Mörderhunger)Also das läuft am Anfang (in einem solchen Szenario) etwa so langsam, wie der Kollaps des Eisenkerns zum Neutronenkern, erst wenn das nachfallende Gas eine genügend hohe Umlaufgeschwindigkeit mitbringt, wird das Fressen verzögert.
Oder hältst Du es für möglich, daß es durch die Verlangsamung der Zeit bei den Geschwindigkeiten zu einem Stau direkt vor dem 'Point of no Return' kommt? ;)
Als Naherholungsgebiet würde ich so eine Nachbarschaft auch nicht bezeichnen, aber gemessen an dem, was bei einer SN abgeht, ist es doch wohl eher friedlich? Oder liege ich da (wenn ich nicht gerade in den Jet's zu liegen komme) völlig falsch?
Oder anders ausgedrückt, was, außer einem fressenden schwarzen Loch, würden wir von einem solchen Vorgang überhaupt mitbekommen?
Versteht mich bitte hier nicht falsch! Ich behaupte ja nicht, daß so ein Szenario überhaupt möglich ist! Die Behauptung kommt von Anderen. Ich frage nur, würden wir es mitbekommen? Also allein schon wegen der Häufigkeit ziemlich sicher vorläufig nicht, aber das meine ich nicht.
Herzliche Grüße
MAC
Schnapprollo
06.09.2006, 22:08
Hi Mac,
also Du sprichst jetzt von der Phase, wo sich der Rest der Sonne als Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch herumwickelt?
Den Moment schon, aber von Akkretitionsscheibe würd ich mal noch nicht reden. Dazu ist das Drehmoment der bis dahin verschlungenen Materie des Mini-SL noch zu klein.
Also das läuft am Anfang (in einem solchen Szenario) etwa so langsam, wie der Kollaps des Eisenkerns zum Neutronenkern, erst wenn das nachfallende Gas eine genügend hohe Umlaufgeschwindigkeit mitbringt, wird das Fressen verzögert.
Genau, und erst dann bildet sich die Akkretitionsscheibe, die den Weg der Materie spiralförmig in die Länge zieht.
Oder hältst Du es für möglich, daß es durch die Verlangsamung der Zeit bei den Geschwindigkeiten zu einem Stau direkt vor dem 'Point of no Return' kommt?
Nach Einstein nicht, nach Heisenberg ja.
Weil bei Einstein sich auch der Raum "staucht" müssten die Materiepartikel auch immer kleiner werden.
Nach Heisenberg und Co. ist bei der Plancklänge Schluss. Ich nehm' stark an, dass die einstürzende Materie die Stadien bis zum Neutronenstern durchlebt mit entspr. Energieausbrüchen - nur eben nicht alles auf einmal sondern eher Teilchen für Teilchen. Und falls sich keine weiteren Bausteine für Quarks und Gluonen finden sich die Materie flach als Strings auf den Ereignishorizont legen. Sie schwingen noch für Gravitation aber Raum erzeugen sie nicht mehr - aber das ist meine Theorie.
Oder anders ausgedrückt, was, außer einem fressenden schwarzen Loch, würden wir von einem solchen Vorgang überhaupt mitbekommen?
Ich denke Anfangs würde man von Aussen nichts sehen. Durch die Energiefreisetzung, wenn Materie ins SL fällt - würde sich der Stern langsam erwärmen, und heller werden. Ist dann die noch normale Aussenschicht recht dünn geworden wird die uns natürlich um die Ohren fliegen aber bei weitem nicht so imposant wie bei einer SN. Die abgeschossene Masse wird etwas grösser sein aber die Wucht der Explosion dürfte sich verhältnismässig harmlos darstellen.
Versteht mich bitte hier nicht falsch! Ich behaupte ja nicht, daß so ein Szenario überhaupt möglich ist! Die Behauptung kommt von Anderen. Ich frage nur, würden wir es mitbekommen? Also allein schon wegen der Häufigkeit ziemlich sicher vorläufig nicht, aber das meine ich nicht.
Kein Problem. Ich bin ja auch erstmal für alles offen und schaue dann ob und wie das so zusammenpassen könnte. Manchmal trifft man halt auf Fragen, die sich als bereits gelöst herausstellen und manchmal muss man eben erst eine schon vorhandene Theorie in Frage stellen.
Gunter
Schnapprollo
06.09.2006, 22:13
... ach so wegen der Häufigkeit. Naja so viele Stellen im Weltall gibbet wohl nicht, dass dauernd irgendwo ein Stern mit 150M0 entstehen kann. Und selbst wenn er entsteht läuft die Sache mit dem SL relativ schnell ab. Also nicht sofort wie bei den SN's, aber so 10.000 Jahre würd ich ihm höstens geben und das sind ja kosmische Peanuts.
Gunter
Hallo Gunter,
Naja so viele Stellen im Weltall gibbet wohl nicht, dass dauernd irgendwo ein Stern mit 150M0 entstehen kann.ich denke daß man hier vielleicht über die SN-Häufigkeit einen Zugang bekommt? In unserer Milchstraße 20 +-8 pro 1000 Jahre (rund 2/3 können wir nicht sehen) Wenn man die Verteilung des Arches Sternhaufens zugrunde legt, dann könnte man bei (sehr grob und nur wenn es solche Riesen überhapt gibt) 0,001% bis 5 % (das sind allenfalls 1s Grenzen) aller Sterne ankommen, die überhaupt fähig sind, bis zur SN zu kommen. Also alle paar Jahr(hundert)tausende einer? in unserer Milchstraße. Aber wie gesagt, zur Zeit ist man wohl ehrer der Meinung, daß bei 120 - 150 Sonnenmassen Schluß ist, ohne daß man einen Plan hat, warum.
Herzliche Grüße
MAC
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