关于宋朝“超新星大爆炸”资料。

栏目:古籍资讯发布:2023-10-14浏览:2收藏

关于宋朝“超新星大爆炸”资料。,第1张

关于宋朝“超新星大爆炸”的资料如下:

1054年7月4日:产生蟹状星云的一次超新星爆发,这次客星的出现被中国宋朝的天文学家详细记录,《续资治通鉴长编》卷一七六中载:“至和元年五月己酉,客星晨出天关之东南可数寸(嘉祐元年三月乃没)。”日本、美洲原住民也有观测的记录。

《宋会要辑稿》也记载了这次超星大爆炸,到了1921年,天文学家推算那次超星的年龄有1000多年。谭有恒说:“我们老祖宗发现了蟹状星云超新星,现在那个口还开着,放出宇宙线”。

宋朝的这次超星大爆炸也是继记载在《后汉书·天文志》中的那次超星大爆炸后,在史料中有明确记载的一次大爆炸。

扩展资料

超新星爆发是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。这种爆炸都极其明亮,过程中所突发的电磁辐射经常能够照亮其所在的整个星系,并可持续几周至几个月才会逐渐衰减变为不可见。

在这段期间内一颗超新星所辐射的能量可以与太阳在其一生中辐射能量的总和相媲美。恒星通过爆炸会将其大部分甚至几乎所有物质以可高至十分之一光速的速度向外抛散,并向周围的星际物质辐射激波 。

这种激波会导致形成一个膨胀的气体和尘埃构成的壳状结构,这被称作超新星遗迹。超新星是星系引力波潜在的强大来源 。初级宇宙射线有很大的比例来自超新星。

超新星可以用两种方式之一触发:突然重新点燃核聚变之火的简并恒星,或是大质量恒星核心的引力塌陷。

在第一种情况,一颗简并的白矮星可以通过吸积从伴星那儿累积到足够的质量,或是吸积或是合并,提高核心的温度,点燃碳融合,并触发失控的核聚变,将恒星完全摧毁。

在第二种情况,大质量恒星的核心可能遭受突然的引力坍缩,释放引力势能,可以创建一次超新星爆炸。

参考资料:

——超星爆发

超新星爆发的时候亮度急增几千万倍以至上亿倍以上,经过几个月时间慢慢变暗下来。剧烈爆发把很大一部分恒星物质抛射到周围的空间中,成为弥漫星云。公元1054年(宋至和元年)我国天文学家发现,并且详细记载了一颗超新星的爆发。根据当时所记载的位置,正和我们现在看到金牛星座时的著名蟹状星云的位置相合,这个星云至今还在以很快的速度向外散开,从它散开的速度推算,它最初从中心向外散开,正相当于我国史书上所记载的观测到这颗超新星爆发的年代,所以现在天文学家认为,蟹状星云就是这颗超新星抛射出来的物质形成的。

宇宙奇观:超新星爆发

大多数时候,每天我们抬头看向天空时,总是亘古不变的太阳、月亮和星辰。除了太阳和月亮以及几大行星之外,如果你不仔细看,很难能看出这些“亮点”是会缓慢移动的。似乎星空就是这样,一直不曾改变。

但事实并非如此,如果你运气好,生活在正好有超新星爆发的年代,那在超新星爆发的那些日子里,你很有可能会看到天空中一个很明显的光点,甚至在白天也能看到的清清楚楚。

在《宋史·仁宗本纪》就记载这这么一句话:

嘉祐元年三月辛未,司天监言:自至和元年五月,客星晨出东方,守天关,至是没。

其中这里的1056年4月5日到1054年7月4日,司天监观测到了一颗客星,在这里指的就是超新星。

我们现在还能看到那次超新星爆炸遗留下来的蟹状星云。

在历史上,关于超新星爆发的记载就有非常的多。不过,这些超新星爆发的位置都距离我们较远,因此,我们不能感受到它具体有多恐怖。根据目前的观测、模型和理论推算,如果太阳的位置发生一起超新星爆发,最亮时达到太阳亮度的几十亿倍都有可能。当然如果真的发生了,地球基本上也就没了。所以,超新星爆发产生的能量是惊人的,亮度常常能够比拟一个星系。那这可怕的现象到底是如何产生的呢?

超新星爆炸的原理

实际上,超新星爆炸一般分两种情况:

热核爆炸

核坍缩

那这两种情况是咋回事呢?

其实我们可以从“粒子”的角度来看,宇宙大爆炸之初,随着温度逐渐下降,物质粒子逐渐产生,其中氢原子和氦原子在宇宙中是最多的。宇宙中各种天体其实都是有原子构成的,尤其是各种恒星,它们主要都是氢原子和氦原子在引力的作用下聚合在一起。

这时候,我们就要注意了,一般来说原子并不会整整齐齐地排列,而是十分好动的。

由于恒星自身的质量特别大,就导致恒星内核的温度特别高,压强特别大。就拿太阳来说吧,内核的温度就达到了1500万度。这样高的温度,使得原子自身的形态都保持不住了,电子和原子核开始放飞自我,各玩各的,所以恒星内核是没有完整的原子结构的,我们把这种状态叫做:等离子态。

这个时候就会出现一个问题,恒星内部大多都是氢,所以此时恒星内部应该是氢原子核和电子的海洋。氢原子核说白了就是质子,因此,恒星内核更类似于质子和电子的海洋。而质子和质子就会有一定地概率撞到一起,当条件足够时,就有可能会发生核反应,点燃恒星,当恒星被点燃,也就进入了主序星。

要注意的是,如果我们把恒星看成一个火炉,那这个火炉的燃料就是氢原子核(质子),而残余的炉渣就是氦原子核。其中四个质子发生核反应形成一个氦原子核,这个氦原子核是由两个质子和两个中子构成的。

然后,如果恒星的质量足够大,当核心所有的燃料都烧完后,恒星会通过自身的引力给自己换个档位,在这个过程中就会发生氦闪。

说白了就是让核心温度升高,换完挡之后,燃料就成了氦原子核,而炉渣就是碳原子核和氧原子核。

如果氦也烧完了,按理说就应该开始烧碳原子核或者氧原子核。可问题时,有的时候恒星质量不够,引力产生的温度不足以让碳原子核发生核聚变,这时也就换挡失败了。但是,也不是没有转机的。像太阳系这样,只有单一恒星的系统在宇宙中是少数,更多的是双星系统甚至三星系统。

一般在双星系统中,质量更大的恒星都比较着急,烧得都比较快,当烧到碳烧不动时,就会变成一颗白矮星。接着,另外一颗恒星也会慢慢烧完氢,然后变成一颗红巨星。这时候白矮星就有可能通过引力开始吃这颗红巨星。

这一次吃,白矮星的质量就会上升,就有可能达到触发碳核聚变反应的条件,这时候燃料就是碳,而炉渣则是原子序数更大的元素,比如:氧、氖、镁、硅等。

这个过程非常快,在毫秒级就完成了,所以这就好比大规模爆炸一下,一下子就全炸了,也就是热核爆炸,恒星会把自身的物质都抛洒到太空当中,什么也不剩下,这就是Ia型超新星,这个过程也叫做碳闪。

热核爆炸属于质量中不溜时候的情况,还有一种情况是恒星自身质量超级大,它还能通过引力继续把碳点着。所以,此时燃料是碳,炉渣是各种原子序数更大的元素。接近着,引力还会继续促发原子序数更大的硅发生核聚变反应。

此时,由于内核温度实在太高,导致外层的温度也很高,于是,恒星的每个层都在发生不同的核聚变反应,炉渣也各不相同,整个恒星看起来特别臃肿。

而最终核心的炉渣主要就是铁原子核,那铁原子核还能继续核聚变么?

实际上,铁原子核是十分稳定的,要让它发生核聚变需要巨大的能量输入,而生成的能量其实比没有输入的多。所以,铁原子核很难发生核反应。

但有些恒星就是这样引力特别大,于是继续挤压内核,直到核坍缩,光子都被压到铁原子核内部,直接把铁原子核击碎,产生自由的质子和中子,质子和电子反应生成中子和中微子,同时整个内核聚会炸开,这样就是IIa型超新星。

这种类型的超新星威力巨大无比,就是上文所说的,常常亮度可以堪比整个星系的水平。在超新星爆炸过程中,物质也会被抛洒到太空当中。内核向内收缩,形成一个中子星或者黑洞。

关于超新星爆炸的原理,我们就说到这里。

在过去的两千年里,至少出现过七次超新星爆发,在中国历史文献中都能找到,而且最早的185年超新星和393年超新星,都只有中国的记载。1054年,中国人在金牛座天关星旁观察到一颗"客星";1572年,天文学家第谷在仙后座发现一颗超新星爆发;最近出现的是1604年开普勒在巨蛇座发现的一颗。在它们最亮时,甚至在白天也能看见。

以爆炸点与地球的连线为半径,地球为圆心,做一个圆,由于抛射物每年张开的角度为 20×10-6rad 所以抛射物距离爆炸点张开的角度因为一半,也就是 10×10-6rad 这在圆上是一个非常小的弧度,可以认为抛射物的运动轨迹就是这一小段圆弧。

速度的计算公式是 速度=距离÷时间 故而分别求距离和时间。

距离即为上述的一小段圆弧,计算公式为 距离=半径×弧度

所以 s=r×10×10-6rad =5000(光年) ×(365×24×60×60)×(3×10ˆ8(光速))× 10×10-6rad

而时间 t=365×24×60×60

故而速度 v=s÷t=5000(光年) ×(3×10ˆ8(光速))× 10×10-6rad =1500千米每秒

至于爆炸时间很简单,就是1054-5000 是公元前3946年

天空里出现了极为罕见的景象,一颗明亮无比的星星突然出现于众星之中。在它面前,著名的天狼星变得暗淡无光,明亮的金星也不能与之匹敌,甚至太阳的光辉也不能把它压倒。在白昼的天空里它依然光芒四射,持续23天,举世瞩目,蔚为壮观。

这是怎么一回事呢是新星爆发吗不!它是一颗比新星亮得多的星,我们叫它“超新星”。

“嘉元年三月,司天监言:‘客星没,客去之兆也’。初,至和元年五月晨出东方,守天关。昼见如太白,芒角四出,色赤白,凡见二十三日。”这是我国宋朝《宋会要》中关于这一前所未见的天象的记录。它如实地反映了公元1054年超新星爆发的实况,是一份极有科学价值的历史记载。“客星没,客去之兆也。”经过两年时间,客人才走了,看不见了。

光阴似箭,一个世纪接着一个世纪过去了。除了留在厚厚的史书中的一些记载之外,人们早已把它忘记了。

望远镜发明之后,人们用它在天空里发现了许多云雾状的“星云”。其中有一个面貌不凡的星云,就在上述史书记载的那个位置(金牛座)上。从望远镜中看,在暗蓝色的天空里,它像一个威武地挥舞一对大钳的螃蟹,因此人们就叫它为“蟹状星云”。由于它那奇特的外形,惹得人们频频地给它留影。本世纪初有人测量了这些相隔多年的照片之后,发现这只螃蟹居然在逐年长大,它的角直径达到了180″,有月亮角直径的1/10那么大。测量结果告诉我们:星云正在不停地向外膨胀,膨胀速度极快,每秒为1300千米,它的角直径每年平均要长大021″。如果它过去一直以这个速度膨胀着,由此可以反推出它是哪一年爆发的。这就是说,这事情是发生在860年前,也即1054年。那么,这不正是我国历史上记载的那位不速之客光临的年代97直到这时,人们才又想起了那早已忘记了的史实。于是,蟹状星云——超新星,这两者靠了历史的资料而紧紧地联系起来了,毫无疑问,蟹状星云正是1054年超新星爆发所留下的余迹。

据《宋会要》记载:“至和元年五月晨出东方,守天关,昼见如太白,芒角四出,色赤白,凡见二十三日。”至和元年五月,相当于公元1054年六七月间,天关星即金牛座ξ。这是宋朝当时司天监的观测记录。1731年,英国天文爱好者比维斯用小型望远镜在这个位置上发现一个椭圆形雾斑。1844年英国人WP罗斯通过大型望远镜观察到它的纤维状结构,并根据其外观,命名为蟹状星云。1921年美国人邓肯研究两组相隔12年的照片,惊奇地发现蟹状星云在膨胀。1942年荷兰天文学家奥尔特从星云的膨胀速度,反推出这些纤维状物质大约是900年前从一个密集点飞散出来的。经过很多天文学家的计算、分析,证实了蟹状星云就是1054年超新星爆发后的遗迹。1969年在蟹状星云中又发现一颗脉冲星。早在1934年,德国天文学家巴德就曾在理论上预言过,超新星爆发后,其中心部分将坍缩,变成体积小、密度极高、快速旋转的中子星。这颗脉冲星所反映出来的物理特征与预言完全合拍。说明1054年确实存在过一次超新星爆发,也从另一个方面证实了蟹状星云形成的原因。

关于宋朝“超新星大爆炸”资料。

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