Transcript 銀河中心の高エネルギー活動性

水素核融合炉
７ＭｅＶ／ｎ
重い星の最期
原子核の結合エネルギー（１核子あたり）
(核子の質量 ｍc2=1000 MeV)
He, C, O : 7 MeV
Fe : 8 MeV
これ以上はマイナス、つまり星の中で
鉄以上の重元素が合成されることはない。
ー＞ やがて核融合炉は燃え尽きる
燃えカス ＝ 鉄
⊿ｒ
ｒ
重力エネルギー
E = G∫R （4πr3ρ/3）・
(4πr2Δrρ）/r
= G∫R(4πρ）2 r4dr/3
= G(3/5)R5(4πρ)2
= G(3M2/5R)
( M = (4/3)πR3ρ）
Fe
超新星爆発
重い星 ：重力崩壊型（ＩＩ型ＳＮＲ）
1.4M◎の鉄の芯が半径１０ｋｍまで
つぶれる（中性子星を作る）
ー＞ 解放される重力エネルギーは
E = G(3/5)(1.4M◎)210-4
= 3x1046 Joule
（R=104 Ｍ=3x1030 G=6.7x10-11)
重力崩壊型（ＩＩ型ＳＮ） 解放される
重力エネルギー] 3x1046 Joule のうち
99%はニュートリノが持ち去る。
残り1% 、3x1044 Joule が見かけ上
の爆発のエネルギー になる。
これで外層の１０太陽質量が速度
Ｖで吹き飛ぶと
1031V2 = 3x1044 ∴ ｖ= 6x106m/s
核暴走型超新星 （Ｉａ型ＳＮ）
中質量星（８－１０M◎）は炭素と酸素で
核融合が止まる
＝＞ 約１M◎の白色矮星になる
（電子の縮退圧で安定）。
近接連星に場合、相手の星からガスが降り
積もりやがて質量が1.4M◎になる。このとき
の重力エネルギーは
E = (3/5)(1.4M◎）２10-8 = 1043 Joule
さらに降り積もると電子の縮退圧より重力が
勝り、収縮する（密度と温度があがる）
＝＞ 中心で核融合（12C  54Ni)が起こり更
に温度をあげる
＝＞ 白色矮星全体が核融合
核子の数 N= 3x1030/(1.6x10-27)だから
核エネルギーは En = Nx1.6x10-13 Joule
= 3x1044 Joule
一方重力エネルギーは EG = 3 x 1043 Joule
(M=3x1030, R=107) En>>EG
∴ 星はバラバラに吹っ飛ぶ （Ｉａ型ＳＮ）