Chandra: Supernova-Überrest in Bewegung

[astronews.com Redaktion]

Vor rund 20 Jahren startete das NASA-Röntgenteleskop Chandra ins All und visierte als erstes Objekt den Supernova-Überrest Cassiopeia A an. Nun hat das Chandra-Team einen Film veröffentlicht, der die Beobachtungen des Überrestes von 2000 bis 2013 zusammenfasst. Deutlich sind darauf Veränderungen der Struktur von Cassiopeia A zu sehen. (3. September 2019)

Weiterlesen...

[Ned Flanders]

Gefühlt bemerkenswert ist, dass der Überrest über einen so langen Zeitraum heiss bleibt. Sollte der nicht nach der Explosion relativ zügig abkühlen (abstrahlen)?

[mac]

Hallo Ned Flanders,

ein Proton, welches sich, relativ zu seiner Umgebung mit, sagen wir mal, 5.000.000 km/h bewegt, hat eine Temperatur, relativ zu seiner ‚ruhenden‘ Umgebung von rund 78.000.000 Kelvin.



Warum?:

Seine kinetische Energie, relativ zur ruhenden Umgebung beträgt 0,5 * m * v²

m Proton = 1,67E-27 kg
v dieses Protons = (5.000.000.000 m/h = 1.388.889 m/s)
Boltzmann-Konstante = 1,38E-23 Joule/Kelvin

3/2 * Boltzmann-Konstante * Temperatur = kinetische Energie
(3/2 gilt für punktförmige Masse. Bei Molekülen kommen noch die Freiheitsgrade der Rotation hinzu)

Nach Umstellung:

Temperatur (in Kelvin) = 2 * kinetische Energie / (3 * Boltzmann-Konstante)

aus:
https://de.wikipedia.org/wiki/Temperatur
https://de.wikipedia.org/wiki/Boltzmann-Konstante
https://de.wikipedia.org/wiki/Proton



Das (Röntgen-)Leuchten dieser Expansionswolke kommt durch Wechselwirkungen mit dem auch nicht gerade dichten ‚ruhenden‘ Gas der jeweiligen Umgebung zustande, durch die das expandierende Gas hindurch dringt. Nur bei diesen Wechselwirkungen wird kinetische Energie des expandierenden Gases auf das ‚ruhende‘ Gas übertragen und auch durch Ionisation u. Emission (hier von Röntgenlicht) abgestrahlt (was Chandra hier bei uns ‚sehen‘ kann.

Bei der SN_1987a konnte man das oben beschriebene und noch ein anderes Leuchten sehen, nämlich die Wechselwirkung des Lichtes, welches die Supernova bei ihrer Explosion aussandte, mit dem Gas ihrer Umgebung. Ganz gut beschrieben hier: https://en.wikipedia.org/wiki/SN_1987A

Herzliche Grüße

MAC